Méthylidènecarbène
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| Méthylidènecarbène | |
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| Identification | |
|---|---|
| Nom systématique | λ2-ethene (substitutif) dihydrido-1κ2H-dicarbon(C—C) (additif) |
| No CAS | |
| PubChem | 6432236 |
| ChEBI | 51370 |
| SMILES | |
| InChI | |
| Apparence | Gaz incolore |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | C2H2 [Isomères] |
| Masse molaire[1] | 26,037 3 ± 0,001 7 g/mol C 92,26 %, H 7,74 %, |
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
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Le méthylidènecarbène (systématiquement nommé λ 2 -éthène et dihydrido-1κ 2 H -dicarbone( C — C ) ) est un composé organique de formule chimique C=CH2 (aussi écrit [CCH2] ou C2H2). C'est un tautomère de proton métastable de l'acétylène, qui ne persiste que sous forme d'adduit. C'est un gaz incolore phosphorescent dans l'infrarouge lointain. C'est le carbène insaturé le plus simple.
Nomenclature[modifier | modifier le code]
Les noms systématiques λ 2 -éthène et dihydrido-1κ 2 H-dicarbone(C—C), noms IUPAC valides, sont construits selon les nomenclatures substitutive et additive, respectivement.
Dans des contextes appropriés, le méthylidènecarbène peut être considéré comme de l'éthène avec deux atomes d'hydrogène retirés, ou comme de l'éthane avec quatre atomes d'hydrogène retirés; et en tant que tels, l'éthène-1-ylidène (ou le vinylidène ) ou l'éthane-1-diylidène, respectivement, peuvent être utilisés comme noms systématiques spécifiques au contexte, selon la nomenclature substitutive. Par défaut, ces noms ne tiennent pas compte de la radicalité de la molécule de méthylidènecarbène. Dans un contexte encore plus précis, ceux-ci peuvent également nommer l'état fondamental singulet non radical, alors que l'état diradical est nommé éthène-1,1-diyle ou éthane-1,1-diylylidène et l'état triplet tétraradical à longue durée de vie[2] est nommé éthane-1,1,1,2-tétrayle.
L'éthénylidène (sans le locant -1- ) ou vinylidène, est utilisé, systématiquement, pour désigner le groupe substituant (=C=CH2). Il est utilisé, de manière non systématique, pour désigner le groupe substituant éthène-1,1-diyle (>C=CH2). Des précautions doivent être prises pour éviter de confondre les noms des groupes avec les noms spécifiques au contexte du méthylidènecarbène donnés ci-dessus.
Propriétés chimiques[modifier | modifier le code]
Le groupe 1λ 2 -éthènediyle (>C=C) dans les 1λ 2 -alk-1-ènes tels que le méthylidènecarbène peut accepter ou donner une paire d'électrons par adduction. En raison de cette acceptation ou de ce don de la paire d'électrons, le méthylidènecarbène a un caractère Lewis-amphotère.
Structure[modifier | modifier le code]
Avec une demi-vie de l'ordre de centaines de femtosecondes, le méthylidènecarbène libre se désintégrera spontanément par tautomérisation en acétylène[3], avec une barrière énergétique comprise entre 4 et 21 kJ mol -1[2]. Outre la tautomérisation, le méthylidènecarbène peut également s'autopolymériser pour former divers oligomères, dont le plus simple est le cumulène butatriène. Les calculs déterminent que l'état fondamental du méthylidènecarbène est un état singulet non radicalaire[2].
Bien que le méthylidènecarbène libre soit rapidement détruit par tautomérisation en acétylène, ses adduits sont assez stables. Un de ces adduits ([ Ru(Cl)2(PCy3)2(CCH2)]) est utile comme catalyseur pour la polymérisation du norbornène[4].
Production[modifier | modifier le code]
La majorité du méthylidènecarbène est produit sous forme d'adduit par éthynation d'un métal de transition :
- MLn + HC≡CH → M(C=CH2)Ln
Articles connexes[modifier | modifier le code]
- Méthylène (composé)
Notes et références[modifier | modifier le code]
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- Bruce, « Organometallic chemistry of vinylidene and related unsaturated carbenes », Chemical Reviews, vol. 91, no 2, , p. 197–257 (DOI 10.1021/cr00002a005)
- Hayes, Fattal, Eyal, Govind, Niranjan et Carter, Emily A., « Long live vinylidene! A new view of the H2C=C: → HC≡CH rearrangement from ab initio molecular dynamics », Journal of the American Chemical Society, vol. 123, no 4, , p. 641–657 (DOI 10.1021/ja000907x)
- Bruneau et Dixneuf, Pierre, « Metal vinylidenes in catalysis », Accounts of Chemical Research, vol. 32, no 4, , p. 311–323 (DOI 10.1021/ar980016i)
