Диоксид триуглерода

Диоксид триуглерода
Общие
Систематическое наименование	Диоксид триуглерода
Химическая формула	C3O2
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	бесцветный газ
Отн. молек. масса	68,0309 а. е. м.
Молярная масса	68,0309 г/моль
Плотность	0,906 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	−107 °C
Температура кипения	6,8 °C
Энтальпия образования (ст. усл.)	199,1 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде	реагирует г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	[504-64-3]
SMILES	O=C=C=C=O

Диокси́д триуглеро́да (1,3-диоксопропадиен, недоксид углерода, недокись углерода, трикарбодиоксид) С₃О₂ — бесцветный ядовитый газ (при нормальных условиях) с резким, удушливым запахом, легко полимеризующийся в обычных условиях с образованием продукта, нерастворимого в воде, жёлтого, красного или фиолетового цвета.

Открытие

Открыт в 1873 году Бенджамином Коллинсом Броди младшим, пропустившим электрический ток через монооксид углерода:

4CO + 2e^- = C₃0₂ + C0₂↑

Молекула

Молекула С₃О₂ имеет линейное строение О=С=С=С=О с длиной связи С=С 130 пм и С=О 120 пм.

Химические свойства

Диоксид триуглерода является внутренним ангидридом малоновой кислоты — при взаимодействии с водой в течение 1 часа количественно дает малоновую кислоту:

О=С=С=С=О + 2Н₂О = НООС—СН₂—СООН

По остальным свойствам он также сходен с кетенами из-за алленообразного строения молекулы — легко реагирует с нуклеофилами с образованием производных малоновой кислоты:

О=С=С=С=О + НХ → Х(О)С—СН₂—С(О)Х, где Х = Hal, OH, OR, OCOR, NH₂, NHR, NR₂, CN, SH, SR и т. п.

Реакция проходит через образование енолов (нуклеофильное присоединение по карбонильной группе):

О=С=С=С=О + НХ → НОХС=С=СОНХ → Х(О)С—СН₂—С(О)Х

Полимеризуется при сжижении или хранении при давлении выше 100 мм.рт.ст. в красный полимер. Полимеризация ускоряется в присутствии пентаоксида фосфора.

Получение

Получают С₃О₂ пиролизом ангидрида диацетилвинной кислоты, дегидратацией малоновой кислоты или её эфиров, например, фосфорным ангидридом, и другими методами^[1]:

СН₂(СООН)₂ + P₂O₅ → H₄P₂O₇ + С₃О₂↑

Примечания

1. ↑ Л.Б. Дашкевич, В.Г. Бейлин. Успехи химии, 1967, Том 36, № 6, Стр. 947-964. Недокись углерода в органическом синтезе