直链乙炔碳

直链乙炔碳（Linear Acetylenic Carbon），也称卡拜（Carbyne）、线型碳（Linear carbon），碳的一种同素异形体，具有-（C三C）n-类型的结构。

简介直链乙炔碳（Linear Acetylenic Carbon），也称卡拜（Carbyne）、线型碳（Linear carbon）。

基本信息

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结构碳的一种同素异形体，具有 类型的结构。其中每个碳都是sp杂化，碳碳单键和三键交替。

物理性质这种类型卡拜的杨氏模量是已知天然最硬材料——钻石的40倍，同时也是奈米碳管的两倍，因此将是很好的纳米材料。1

化学性质直链乙炔碳（Carbyne）是拥有三个自由电子的电中性单价碳活性中间体HC及其衍生物（如EtO2C-C）的统称。卡拜可通过很多方法获得。它可以短寿命的活性中间体存在于气相中。

反应卡拜可以与金属离子结合形成金属卡拜配合物（如[WBr(CO)2(2,2'-bipy)C-Ar]和[WBr(CO)2(PPh3)2C-NR2]）。

合成方法这类化合物的一种合成方法是让W(CO)6与二异丙基氨基锂（LDA）反应产生[(Pr2N)(OLi)C=W(CO)5]，然后再让其与草酰溴或Br2-PPh3和三苯基膦反应。另一种合成方法是用路易斯酸处理甲氧基金属卡宾配合物。

应用碳对所有已知的生命系统都是必不可少的，没有生命，因为我们知道它不存在（参见替代生物化学）。除食品和木材之外的碳的主要经济用途是碳氢化合物的形式，最明显的是化石燃料甲烷气体和原油（石油）。原油在炼油厂由石化工业蒸馏，生产汽油，煤油和其他产品。纤维素是一种天然的含碳聚合物，由植物以木材，棉花，亚麻和大麻的形式生产。纤维素主要用于维持植物的结构。商业上有价值的动物碳聚合物包括羊毛，羊绒和丝绸。塑料由合成碳聚合物制成，通常在主聚合物链中以规则的间隔包含氧和氮原子。许多这些合成物质的原料来自原油。

碳及其化合物的用途极为多样。它可与铁形成合金，其中最常见的是碳钢。石墨与粘土结合形成用于书写和绘图的铅笔中的“铅”。它还用作润滑剂和颜料，用作玻璃制造中的模塑材料，用于干电池和电镀和电铸的电极，用于电动机的电刷和用作核反应堆中的中子慢化剂。

碳的同素异形体碳的同素异形体指的是碳元素的同素异形体，即纯碳元素所能构成的各种不同的分子结构。包括了：

不定形碳

碳纳米泡沫（1997年发现）

碳纳米管

钻石

富勒烯

石墨

蓝丝黛尔石

蜡石（或称作白碳）

石墨烯

聚合钻石纳米棒

碳同素异形体系统横跨完全极端且十分不同的范围。

以钻石及石墨为例：

钻石是人类已知最硬的矿石；石墨却是最软的矿石之一。

钻石是终极的研磨剂；石墨却是非常好的润滑剂。

钻石是一流的绝缘体；石墨却是良导体。

钻石通常是透明的；石墨却是不透光的。

钻石的结晶是立方晶系；石墨却是六方晶系。

钻石的价值昂贵；石墨却是普通。

另以不定形碳及碳纳米管为例：

不定形碳是最容易合成的材料之一；碳纳米管却需极端高昂的成本才能制得。

不定形碳是完全各向同性扩展的材料；碳纳米管却是只有一个方向前后延伸的各向异性材料。

参见直链乙炔碳（也称作卡拜）

相关碳化物：

卡班（甲烷，英语：Carbane）

卡宾（甲烯，英语：Carbene）

卡拜（甲炔，英语：Carbyne）

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学