• 直鏈乙炔碳

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    直鏈乙炔碳

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    直鏈乙炔碳(LAC),又稱卡比尼或線性碳鏈(LCC),是一種碳的同素異形體,其化學結構為(-C≡C-)n作為一個重復單元,具有交替的單鍵和三鍵。因此,它將是聚乙烯家族的最終成員

    這種聚合物卡比尼對納米技術具有相當大的興趣,因為它的楊氏模量為32.7TPa--是鉆石的40倍;然而,這個非凡的數字是基于對橫截面積的新定義,與結構所占據的空間不相符合。在星際空間中也發現了卡比恩;然而,它在凝結相中的存在最近受到了爭議,因為這種鏈如果相互接近就會放熱交聯(也許會爆炸)。

    歷史和爭議

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    1960年首次聲稱檢測到了這種同位素,1978年又重復了一次。1982年對以前幾份報告中的樣本進行了重新審查,確定最初歸因于卡比娜的信號實際上是由于樣本中的硅酸鹽雜質造成的。卡比娜晶體的缺失使得直接觀察純卡比娜組合的固體仍然是一個重大的挑戰,因為到目前為止還沒有具有明確結構和足夠大小的卡比娜晶體。這的確是普遍接受卡比恩為真正的碳同位素的主要障礙。神秘的卡比尼仍然以其可能的非凡特性吸引著科學家。

    在過去的35年中,越來越多的實驗和理論工作被發表在科學文獻中,涉及到卡比尼的制備以及對其結構、特性和潛在應用的研究。1968年,在里斯火山口(德國巴伐利亞州諾丁根)的石墨片巖中發現了一種銀白色的新礦物。這種材料被發現完全由碳組成,其六邊形單元的尺寸與俄羅斯科學家早先報告的卡賓的尺寸一致。結論是,這種新形式的天然碳,電石,是在高溫和高壓的共同作用下從石墨生成的,估計是由隕石撞擊造成的。此后不久,這種 "白 "碳通過熱解石墨在真空中的升華而被合成

    1984年,埃克森公司的一個小組報告說,在碳蒸發實驗中發現了具有偶數碳的團塊,數量在30到180之間,并將其歸結為聚烯碳。然而,這些團塊后來被確認為富勒烯

    1991年,據稱在被定型炸藥產生的沖擊波汽化和淬滅的無定形碳黑樣品中,在其他各種碳的同位素中檢測到了卡比尼。

    1995年,有報道稱制備了超過300個碳原子的卡比恩鏈。據稱,只要鏈上的末端炔烴被惰性基團(如叔丁基或三氟甲基)而不是原子所覆蓋,它們就會相當穩定,甚至對水分和氧氣也是如此。該研究聲稱,這些數據具體表明了類似卡比尼的結構,而不是類似富勒烯的結構。然而,據H. Kroto說,這些研究中使用的特性和合成方法與富勒烯的生成相一致。

    另一份1995年的報告聲稱在一層碳化材料中檢測到了長度不確定的卡比尼鏈,這層材料大約有180納米厚,是由浸在堿金屬汞齊中的固體聚四氟乙烯(PTFE,Teflon)在環境溫度下(沒有含氫物種存在)反應產生的。假設的反應是

    (-CF2-CF2-)n + 4M → (-C≡C-)n + 4MF,

    其中M是鋰、鈉或鉀。作者推測,金屬氟化物的納米晶體在鏈之間阻止了它們的聚合

    直鏈乙炔碳

    1999年,據報道,銅(I)乙酰化(Cu+2 C2-2),在暴露于空氣或銅(II)離子的部分氧化后,用鹽酸分解,留下一個碳質的殘留物,其光譜特征是(-C≡C-)n鏈,n=2-6。所提出的機制包括乙酰化陰離子C2-2氧化聚合成卡比尼型陰離子C(≡C-C≡)nC2-或積雪草型陰離子C(=C=C=)mC4-。另外,乙酰化銅在真空中的熱分解在燒瓶壁上產生了蓬松的細小碳粉沉積物,根據光譜數據,這被認為是卡比尼而不是石墨。最后,乙酰化銅在氨溶液中的氧化(Glaser's反應)產生了一種碳質殘留物,據稱是由多乙酰化陰離子和殘留的銅(I)i組成。

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    2. 歷史和爭議

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