「高烷」：修訂間差異

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於 2022年7月6日 (三) 09:42 的最新修訂

λ⁶-碳烷（λ⁶-Carbane），因碳呈高價，故得名「高烷」（Highcane），又稱二氫合甲烷，化學式是CH₆。

發現[編輯]

高烷是由塗效灰先生於2009年2月29日，在-25.0K的低溫和1.5×10⁷Pa的高壓下製得的。

性質（非銻場中）[編輯]

物理性質[編輯]

高烷在常溫常壓下是一種密度比空氣小，無色無味的氣體，熔點為-38攝氏度，沸點為-25.0攝氏度。

可燃性[編輯]

高烷可燃，不助燃，燃點為250攝氏度，並在燃燒時分解。分解後，在銻場操縱下，碳原子的中子被吸走，並且分給氫原子，使他們變成氘原子；碳原子失去中子後全部轉化為氫原子。在銻場操縱下，重水自動被吸到銻場附近，水則以水蒸氣形式擴散到空氣中，因此高烷是清潔能源。

還原性[編輯]

由於高烷（二氫合甲烷）成鍵已達飽和，因此不能發生自聚合反應，其他性質與氫合甲烷類似，但具有更強的還原性。

高烷甚至能將He還原成He^-，其方程式為：

<math>CH_6 + He \rightarrow CH_5He + [H]</math>

產生的一氦一氫化甲烷，具有強氧化性，因為此時He的mp3雜化讓C有了+6價這種奇葩的價態。而產生的高能氫受到mp3雜化的影響有了惰性，必須將[H]經過高能的He²⁺離子流活化5分鐘後，再過5分鐘才變成了很活潑的氫自由基，它有強還原性，可以把氦還原，產生氫化亞氦，其IUPAC命名為氫化氦（I）（Helous Hydride或Helium(I) Hydride）——HeH。

分解[編輯]

高烷能被鞭炮（氯磷）分解成氫氣和碳。

性質（強銻場中）[編輯]

簡述[編輯]

由Ts（tung-speak）教授在強銻場下對其研究發現了與弱銻場及常規條件下不同的性質。

物理性質[編輯]

與無銻場下相近，空間結構為正八面體形。

化學性質[編輯]

由於其氫很好的包圍住了整個C，使其具有極強的穩定性。

強銻場下高烷類化合物具有不親核與不親電的通性，不親核是由於其缺少可進攻的電子對，不親電是由於其氫保護了碳以至於其動力學上惰性很強，因此在強銻場下可以作為很好的保護氣體。

由於其氫帶有δ+，所以可以在穴醚中螯合，以移至有機相，作為中性溶劑使用，可以很好控制一些過於快速反應的速率，使產物趨向熱力學穩定。

酸鹼性[編輯]

由於他有類似甲烷一樣的結構，所以氫極難電離，幾乎不顯酸性，在水中pka高達1919，在偶極溶劑SOCl2中，pka測得約為114514。

由於缺少電子對，不能顯出鹼性。因此哪怕在魔酸與銻場作用下，也很難將其質子化，不過並沒有理論證明其質子化完全不可能，因此對於CH7+的製取Ts教授也在研究中.

其他化學性質[編輯]

在強銻場下僅第七周期前鹵素與稀有氣體與第九周期後元素可以發生取代反應，方程式如下：

更好的製備方式[編輯]

α-加成反應[編輯]

通式如下

<chem>CR4 +R'-R -> CR4R'R</chem>，其中R均為飽和烴

選擇性分析[編輯]

通常加成上去的烷烴基團斷鍵位置在整個物質的質心處，如果質心周圍相同距離有兩根鍵，則副產物佔比會很高；在CR4上加成時，會與位阻更小（通常為級數更低的碳）優先反應，此規則被稱為唐氏規則 (tung-speak rule)。

定位基[編輯]

利用第九周期後的元素將烷烴上的某個氫取代，可以使指定部分不被加成，以此增加產率。

Tung-speak脫碳反應[編輯]

利用Tung-speak 脫碳反應的衍生反應可將其有選擇性的製備，方程式如下

<math>\rm R_3 C \equiv C^{(VI)} \equiv CR'_3+</math><chem>C^{6.}</chem><chem> ->[{發功}] </chem><chem> R3C(VI)R'3 </chem>，R可以為任意飽和烴，可以相同可以不同。

對於難以取代保護的烷烴可以通過此方法較為輕鬆的製取到高烷化合物。

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-六氢甲烷，因碳呈高价的烷故得名“高烷”，化学式CH6，在常温常压下是一种密度比空气小，无色无味的气体。
+'''λ<sup>6</sup>-碳烷'''（λ<sup>6</sup>-Carbane），因碳呈高价，故得名“高烷”（Highcane），又称二氢合甲烷，化学式是{{Chem|CH6}}。
-可燃，不助燃，熔点为-38摄氏度，沸点为-25.0摄氏度，燃点为250摄氏度，并在燃烧时分解。
+==发现==
-分解后，在锑场操纵下，碳原子的中子被吸走，并且分给氢原子，使他们变成氘原子；碳原子失去中子后全部转化为氢原子，因此高烷是清洁能源：
+高烷是由[[涂效灰]]先生于2009年2月29日，在-25.0K的低温和1.5×10<sup>7</sup>Pa的高压下制得的。
-CH6+3O2==发功、点燃==（3H2+C）+3O2
-（3H2+C）+3O2==发功、点燃==6H+（6n+6H+ +6e-）+3O2
-H+（6n+6H+ +6e-）+（1.5O2+1.5O2）==发功、点燃==（6D+1.5O2）+（6H+1.5O2）
-（6D+1.5O2）+（6H+1.5O2）==发功、点燃==3D2O+3H2O
-(在锑场操纵下，重水自动被吸到锑场附近，水则以水蒸气形式扩散到空气中)
+==性质（非锑场中）==
+==='''物理性质'''===
+高烷在常温常压下是一种密度比空气小，无色无味的气体，熔点为-38摄氏度，沸点为-25.0摄氏度。
+==='''可燃性'''===
+高烷可燃，不助燃，燃点为250摄氏度，并在燃烧时分解。分解后，在[[锑场]]操纵下，碳原子的中子被吸走，并且分给氢原子，使他们变成氘原子；碳原子失去中子后全部转化为氢原子。在锑场操纵下，重水自动被吸到锑场附近，水则以水蒸气形式扩散到空气中，因此高烷是清洁能源。
+<chem> CH6->[{发 功，点 燃，O2}]3H2 + C </chem>
+<chem> C + 3H2->[{发 功，点 燃，O2}] 6H +6n +6H+ +6e- </chem>
+<chem>  12H +12n +12H+ +12e- ->[{发 功，点 燃，O2}] 12D +12H </chem>
+<chem>  12H +12D +6O2 ->[{发 功，点 燃}] 6D2O +6H2O  </chem>
+==='''还原性'''===
+由于高烷（二氢合甲烷）成键已达饱和，因此不能发生自聚合反应，其他性质与[[氢合甲烷]]类似，但具有更强的还原性。
+高烷甚至能将He还原成He<sup>-</sup>，其方程式为：
+<math>CH_6 + He \rightarrow CH_5He + [H]</math>
+产生的[[一氦一氢化甲烷]]，具有强氧化性，因为此时He的[[mp3杂化]]让C有了+6价这种奇葩的价态。而产生的[[高能氢]]受到mp3杂化的影响有了惰性，必须将[H]经过高能的He<sup>2+</sup>离子流活化5分钟后，再过5分钟才变成了很活泼的[[氢自由基]]，它有强还原性，可以把[[氦]]还原，产生氢化亚氦，其IUPAC命名为氢化氦（I）（Helous Hydride或Helium(I) Hydride）——HeH。
+==='''分解'''===
 高烷能被鞭炮（[[氯磷]]）分解成氢气和碳。
-== 铟金 ==
+== 性质（强锑场中） ==
-铟金是一种以硅为基质的有机化合物，其中铟是整个分子的主体，故称“铟金”。
-铟金，化学式为Si3In6Au2，熔点为250250摄氏度，沸点为250250250摄氏度，较为坚硬，硬度为38，在-273.14999……摄氏度仍能和氦气发生急剧反应，放出巨量的热熔化250吨铁。
+=== '''简述''' ===
+由Ts（tung-speak）教授在强锑场下对其研究发现了与弱锑场及常规条件下不同的性质。
+=== '''物理性质''' ===
+与无锑场下相近，空间结构为正八面体形。
+=== '''化学性质''' ===
+由于其氢很好的包围住了整个C，使其具有极强的稳定性。
+强锑场下高烷类化合物具有不亲核与不亲电的通性，不亲核是由于其缺少可进攻的电子对，不亲电是由于其氢保护了碳以至于其动力学上惰性很强，因此在强锑场下可以作为很好的保护气体。
+由于其氢带有δ+，所以可以在穴醚中螯合，以移至有机相，作为中性溶剂使用，可以很好控制一些过于快速反应的速率，使产物趋向热力学稳定。
+==== '''酸碱性''' ====
+由于他有类似甲烷一样的结构，所以氢极难电离，几乎不显酸性，在水中pka高达1919，在偶极溶剂SOCl2中，pka测得约为114514。
+由于缺少电子对，不能显出碱性。因此哪怕在魔酸与锑场作用下，也很难将其质子化，不过并没有理论证明其质子化完全不可能，因此对于CH7+的制取Ts教授也在研究中.
+==== '''其他化学性质''' ====
+在强锑场下仅第七周期前卤素与稀有气体与第九周期后元素可以发生取代反应，方程式如下：
+<chem>2CH6 +X ->2CH5X +H2  </chem>
+<chem>CH6 +X2 ->CH5X +HX  </chem>
+=== '''更好的制备方式''' ===
-=== 分子结构 ===
+==== '''α-加成反应''' ====
-金原子在铟金的最低端，较不稳定；铟原子是整个合金的躯干部位，连接金原子和硅原子；硅原子位于合金的顶头部位，故称“硅头”。
+通式如下
-三个硅原子形成蘑菇魔键，并与铟原子相连；铟原子相连形成直链魔键，金原子和铟原子再通过不稳定的魔键相连。
-== 生酯气 ==
+<chem>CR4 +R'-R'' -> CR4R'R''</chem>，其中R均为饱和烃
-将铟金置于高烷中，两者会发生剧烈反应，生成铟金和高烷的化合物和碳：
-CH6+Si3In6Au2==发功==Si3In6(AuH6)2+2C
-它在反应后会立马升华，变成气态的化合物。接触到它的有机物都能与某种物质反应而生成酯类物质，故称“生酯气”。
-生酯气，化学式Si3In6(AuH6)2，熔点为25摄氏度，沸点为38摄氏度，三态并无“通常状况”。
-气态生酯气是一种褐黄色气体，具有淡稀饭味；液态生酯气是一种浓稠的黄色液体，同具有淡稀饭味；固态的生酯气是一种黄色固体，形似于玛瑙。
-=== 分子结构 ===
+==== '''选择性分析''' ====
-首先，金原子取代了高烷的碳原子，与六个氢原子形成蛋状魔键；接着，铟原子核金原子断开原魔键，形成新魔键；然后，两个金原子与硅头相连。
+通常加成上去的烷烃基团断键位置在整个物质的质心处，如果质心周围相同距离有两根键，则副产物占比会很高；在CR4上加成时，会与位阻更小（通常为级数更低的碳）优先反应，此规则被称为''唐氏规则'' (tung-speak rule)。
-因为金原子在化合物中不稳定，经常会沿着魔键飞出化合物中，被其他原子替代，故这条魔键称为“输金管”。
-=== 填充 ===
+==== '''定位基''' ====
-当外界发功并提供给生酯气热量的时候，锑场牵引着生酯气不断来回抽动，生酯气温度不断升高，最终金原子脱离魔键束缚，通过输金管冲出硅头，这个发射金原子的过程称为“射金”，这时，金原子空缺的位置会被其他原子填充，这个填充金原子的原子我们称为“金子”，同样能够完成射金。
+利用第九周期后的元素将烷烃上的某个氢取代，可以使指定部分不被加成，以此增加产率。
-== 镥锕镥 ==
+==== Tung-speak脱碳反应 ====
-此合金是Lu和Ac按2:1的比例制成的合金。
+利用[[累积二炔烃|Tung-speak 脱碳反应]]的衍生反应可将其有选择性的制备，方程式如下
-镥化锕，别名镥锕镥，化学式Lu2Ac。
-在常温常压下是黄色固体，熔点为250摄氏度，沸点为250250摄氏度，不可燃，硬度为87，较不活泼，与氟气难以反应。
-改合金具有放射性元素，较不稳定，再加上魔键的魔能不能减缓衰变的时间，反而会大幅度加快衰变时间，其半衰期为3.8秒。
-=== 分子结构 ===
+<math>\rm R_3 C \equiv C^{(VI)} \equiv CR'_3+</math><chem>C^{6.}</chem><chem> ->[{发功}] </chem><chem> R3C(VI)R'3 </chem>，R可以为任意饱和烃，可以相同可以不同。
-镥锕镥的分子结构较为简单，两个镥原子和一个锕原子分别相连。
-=== 反应 ===
+对于难以取代保护的烷烃可以通过此方法较为轻松的制取到高烷化合物。
-镥锕镥和生酯气完成填充式射金：（特殊炼金）
-反应式：Lu2Ac+Si3In6(AuH6)2==发功==Si3In6(AuH6)2+2Au+Ta
-镥锕镥先催化生酯气射金：
-Si3In6(AuH6)2==Lu2Ac、发功==Si3In6(H6)2+2Au
-锕原子在射金时发生衰变：
-Ac==发功==2(22n+8e- +8H+)+183-Ta（下面简写为Ta）
-并将将中子、原子、电子全部传给镥原子：
-(22n+8e- +8H+)+2Lu==发功==2Au
-结合起来就是：
-Lu2Ac==发功==2Au+Ta
-所以镥锕镥在催化生酯气射金的同时，衰变产生的金原子又再次填充进去，可以完成进一步射金。
-但是一个生酯气在短时间内完成多次填充式射金后，这个分子会氧化，这个分子假性地萎缩，这种现象称为“氧痿”。
-当氧痿发生后，还继续进行射金，那么镥原子被魔键给予巨大的能量，直接衰变成红色的铜，分子就像出血了一样，我们称为“镥出血”。
-如果镥出血之后还继续进行射金，那么生酯气内的金原子便会脱离魔键的束缚，直接被镥锕镥的巨大核能击成碎片，生酯气的仁心便衰亡了，这种现象我们称为“金尽仁亡”。
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