Perspective

Development and Outlook of Carbenes with Inverted Electronic Configuration (σ0π2)

  • Zhiqing Liu ,
  • Liu Leo Liu , *
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  • Department of Chemistry, Southern University of Science and Technology, Shenzhen 518055, China

For the VSI “Rising Stars in Chemistry”.

Received date: 2025-05-11

  Online published: 2025-06-25

Supported by

National Natural Science Foundation of China(22350004)

Abstract

Carbenes (R2C:) represent a unique class of neutral divalent carbon species that formally possess six valence electrons at the central carbon atom, thereby deviating from the octet rule. These species have long occupied a central role in organic, organometallic, and materials chemistry owing to their rich electronic structures and versatile reactivity. The vast majority of isolated stable carbenes adopt a singlet ground-state electronic configuration described as σ²π⁰, wherein a lone pair occupies an in-plane σ orbital and the out-of-plane π orbital remains unoccupied. This configuration underpins the pronounced nucleophilicity observed in classical N-heterocyclic carbenes and their analogs. A limited number of carbenes with a σ¹π¹ open-shell ground state have been spectroscopically characterized, often exhibiting radical-like behavior and enhanced reactivity. In sharp contrast, carbenes with an inverted electronic configuration—σ⁰π²—remain extraordinarily rare and conceptually intriguing. These carbenes possess two electrons fully occupying the out-of-plane π orbital, leaving the in-plane σ orbital vacant. Such a configuration inverts the typical orbital occupancy pattern, potentially leading to electrophilic or ambiphilic reactivity profiles. To date, four principal design strategies have been proposed to stabilize σ⁰π² carbenes: (1) cyclic di(imino)carbenes; (2) di(boryl)carbene; (3) metal-coordinated cyclic di(phosphino)carbenes; and (4) dicationic carbones. However, despite extensive conceptual exploration, only one stable and isolable σ⁰π² carbene has been structurally authenticated to date. This species features a rigid RhP2C four-membered metallacycle, wherein the carbene carbon exhibits an unprecedented 13C NMR chemical shift below -30 parts per million, representing the most upfield resonance recorded for a carbene center. This carbene demonstrates divergent reactivity patterns uncharacteristic of classical σ²π⁰ congeners. It reacts with both Lewis acids and Lewis bases to yield coordination adducts and π-complexes, respectively, and participates in bond-forming processes such as ketenimine generation from isocyanides. Its demonstrated ambiphilicity offers promise for the activation of inert small molecules, including dinitrogen (N2)—a long-standing goal in main group chemistry. This perspective provides a systematic overview of the emerging chemistry of σ⁰π² carbenes, critically analyzing structural parameters, stabilization frameworks, and reactivity paradigms. We further highlight the prospective roles of such carbenes in bond activation and novel ligand design, envisioning their integration into next-generation main-group and transition-metal cooperative systems.

Cite this article

Zhiqing Liu , Liu Leo Liu . Development and Outlook of Carbenes with Inverted Electronic Configuration (σ0π2)[J]. Acta Chimica Sinica, 2025 , 83(9) : 1025 -1034 . DOI: 10.6023/A25050158

1 引言

碳, 作为最早被人类发现和利用的元素之一, 是构成化合物种类最多的元素[1]. 碳原子能够以单键、双键或三键的形式相互连接, 形成碳链; 其剩余的价电子可以与其他原子或基团结合成键. 这使得碳能够形成丰富多变的化合物. 一般情况下, 碳元素在形成化合物时, 遵循八隅律, 即碳原子倾向于形成外层八电子的稳定结构. 然而, 也存在一系列重要的例外, 例如碳正离子和碳自由基, 这两类违反八隅律的碳物种在20世纪初即被发现并深入研究, 代表性工作包括Olah[2]对碳正离子的系统研究, 以及Gomberg[3]首次分离出稳定碳自由基的突破性贡献. 另一类同样违反八隅律、并引发广泛关注的碳物种是卡宾.
卡宾(R2C:)是一类二价碳化合物, 其中心碳原子具有六电子结构特征. 其历史可以追溯到1835年, 当时Dumas[4]声称自己梦见分离了H2C:物种, 即最简单的卡宾——二氢卡宾(如图1). 直到1954年, Doering和Hoffmann[5]才提供了二氯卡宾作为反应中间体的证据, 揭示了卡宾这一物种存在的可能性. 1958年, Breslow[6]展示了噻唑盐催化安息香缩合(benzoin condensation)的实例. 随后(1960年和1962年), Wanzlick和Schikora[7]提出了氮杂环卡宾(N-heterocyclic carbene, NHC)与其二聚体之间存在的一种平衡(Wanzlick equilibrium). 到1968年, Wanzlick和Schönherr[8]报道了第一例直接合成的NHC-过渡金属配合物. 然而, 直到1988年, Bertrand等[9]才成功分离了首例稳定的磷基硅基卡宾. 三年后, Arduengo等[10]报道了首例NHC卡宾. 1995~1996年, Enders和Teles等[11]揭示了三氮咪唑衍生的NHC作为有机催化剂的潜力. 值得一提的是, 1999年Grubbs等[12]利用NHC发展出第二代Grubbs催化剂. 这些开创性发现表明, 卡宾, 这一传统上被认为是瞬时存在且不稳定的化合物, 实际上可以像普通化学试剂一样被使用, 并具有广阔的应用前景. 因此, 稳定的卡宾现已成为合成催化[13]、材料科学[14]和药物化学[15]等许多领域的宝贵工具.
图1 传统卡宾与反转电子态卡宾发展的重要历史节点

Figure 1 Pivotal milestones in the evolution of traditional carbenes and carbenes with inverted electronic configuration

卡宾的前线轨道可以系统性地分为σ轨道(平面内)和π轨道(平面外)[16]. 通过对卡宾的电子构型进行分析, 卡宾可以被分为四类. 两个非键电子可以自旋相同或相反分布在不同的轨道上, 即为σ1π1电子态. 根据这两个不同轨道上电子的自旋方向, 卡宾分别为σ1π1三线态[17]或σ1π1单线态(如图2). 与此相反, 卡宾的两个非键电子也可以成对分布在同一轨道上. 根据电子分布轨道的不同, 可以分为σ2π0单线态或σ0π2单线态(如图2). 通常情况下, σ轨道的能量比π轨道的能量低(σ轨道具有s轨道的杂化贡献, π轨道由纯p轨道组成), 使得目前分离得到的稳定卡宾几乎都是σ2π0单线态[16], 少数是σ1π1三线态[17]. 截至目前, 分离得到的“反转电子态(σ0π2)”卡宾仅有一例(详见下文). 值得一提的是, 两个电子以自旋相反的形式分别占据不同轨道形成的单线态σ1π1卡宾还未被科学家分离表征. 本综述将对反转电子态(σ0π2)卡宾的相关研究情况进行阐述和总结, 并展望这一领域未来的发展.
图2 卡宾的电子构型

Figure 2 Electronic configurations of carbenes

2 反转电子态(σ0π2)卡宾的相关研究情况

2.1 反转电子态卡宾的稳定策略

实际上, 早在1980年, Pauling[18]就提出了稳定单线态卡宾的理想取代基应保持卡宾碳形式上“电中性(electroneutrality)”. 例如, 为了稳定一个σ2π0卡宾, 取代基应在σ方向上拉电子而在π方向上推电子(如图3左). 这样可以尽量保持卡宾碳的“电中性”.
图3 稳定单线态卡宾的策略

Figure 3 The strategy employed for stabilizing the singlet state of carbenes

Green arrows represent the inductive effect while red arrows denote the mesomeric effect

类似地, 稳定一个反转电子态的σ0π2卡宾则需要取代基在σ方向上推电子, 而在π方向上拉电子(如图3右). 基于此, 目前稳定σ0π2卡宾的策略主要有四类体系, 分别是: (1)环状二亚氨基卡宾(图4(a)); (2)二硼基卡宾(图4(b)); (3)金属配位的环状二磷基卡宾(图4(c)); (4)双阳离子卡本[19](carbone)(图4(d)). 下文将对这四类体系的代表性理论研究进行归纳与评述.
图4 稳定σ0π2卡宾的策略

Figure 4 Strategies to stabilize carbenes with a σ0π2 electronic configuration

2013年, Hoffmann和Borden等[20]提出将卡宾碳嵌入包含低能量π轨道的环中, 有望合成电子基态为σ0π2的卡宾. 作者计算了相应结构不同电子构型的能量, 说明了环状二亚氨基卡宾基态电子构型为σ0π2.
对于二硼基卡宾的相关理论研究则更早. 1990年, Cioslowski等[21]计算了硼杂苯及其与一氧化碳、氮气加合物的电子结构; 随后, 在1997年, Karadakov, Ellis, Gerratt, Cooper和Raimondi[22]详细地研究了硼杂苯的电子结构. 1995年, Berndt等[23]研究了1,3-diboretane重排中的活性中间体, 二硼基卡宾. 作者计算了二硼基卡宾的电子构型, 证明了其基态为σ0π2. 2013年, Kassaee 等[24]利用密度泛函理论(DFT)计算对2,2,9,9-四甲基环壬-3,5,7-三烯卡宾(2,2,9,9-tetramethylcyclonona-3,5,7- trienylidene)及其杂环类似物进行了研究. 作者研究了不同杂原子以及环系中的双键对卡宾碳中心电子构型的影响, 推断当π受体/σ给体(如BH, AlH, SiH2等基团)与卡宾碳原子相连时, 卡宾的基态电子构型将呈现σ0π2. 2015年, Akbari等[25]对2,5-二(卤硼基)环戊卡宾(2,5-bis(halobora)cyclopentenylidene)及其重主族元素(Si, Ge, Sn, Pb)类似物进行了理论研究, 说明了硼基作为π电子受体的潜在优势.
在2005年, Uría等[26]通过理论计算研究了金属配位的环状二磷基卡宾体系. 作者探究了[Mn(CO)4(PH2)2C:]+卡宾的结构和电子性质, 并与[Ru(CNH)4(PH2)2C:]2+卡宾进行了比较, 说明了此类卡宾基态电子态呈现σ0π2的理论可能性.
在更近的2024年, Wagner[27]提出双阳离子卡本可以看作σ0π2卡宾. 卡本(carbone)或碳二卡宾(carbodicarbene, CDC), 形式上可看作两个中性配体直接配位在一个碳原子上, 其一般结构为L→C←L. 这种中性的二配位螯合的碳原子具有两对孤对电子, 具有很强的配位能力, 这使得卡本及其相关配合物在催化等方面展现出独特的应用. 移除卡本碳原子的两个电子则得到双阳离子卡本. 双阳离子卡本结构中存在配体向σ轨道提供电子和接受π轨道电子(负超共轭)的两种作用. 后一种相互作用的重要性表明, 通过从碳二磷烷(carbodiphosphoranes)移除两个电子形成双阳离子卡本, 可以实现类似的电子结构. 作者优化了几种双阳离子各自的单线态和三线态的结构和能量, 并在可能的情况下使用高精度的G4MP2方法进一步计算了单线态-三线态能隙. 研究表明, 这种策略有希望得到σ0π2卡宾. 但是, 相关的实验研究还未见发表, 因此这一体系不会在后文详细讨论.

2.2 环状二亚氨基卡宾的相关研究进展

1999年, Maier等[28]对环状二亚胺基卡宾2 (2H-imidazol-2-ylidene)进行了基质光谱学研究. 作者在10 K低温下对基质中的前体1 (2-diazo-2H-imidazole)进行光解, 成功制备了卡宾2, 并用苯的衍生物进行了捕获, 生成化合物3(图5(a)). 随后, 作者在基质中研究了2的反应性, 包括与稀有气体(Xe)、一氧化碳等(图5(b)). 此外, 作者还通过理论计算对环状二亚胺基卡宾的结构与电子构型等进行了深入探究. 结果表明, 其基态为单线态, 并具有C2v对称性. 在2的结构中, N—C—N键角较大(约140°), N—Ccarbene键长较短(约125 pm, 结构中另一N—C键键长约为145 pm), C—N—C键角较小(约87°). 这些特征表明其具有累积二烯结构而非“典型的卡宾结构”.
图5 (a)光解或热解化合物1生成化合物2, 并使用苯衍生物进行捕获; (b)化合物2及其衍生物的光反应

Figure 5 (a) Photolysis or thermolysis of 1 leading to 2 and trapping 2 with benzene derivatives; (b) Photoreactions of 2 and its derivatives

时隔二十余年, 2021年, Wagner等[29]对这类环状二亚胺基卡宾与氢气和烯烃的反应机理进行了理论研究. 作者指出其基态为σ0π2, 并对比了σ0π2与σ1π1卡宾与氢气、烯烃反应的能量差别. 研究表明, σ0π2电子态卡宾与二者反应时构型改变最小(least-motion, 如图6), 活化能较低. 此研究也说明了反转电子态(σ0π2)卡宾活化小分子的潜在优势.
图6 Least-Motion Path示意图

Figure 6 The depiction of Least-Motion Path

2022年, Wagner[30]发现, 与亲核性NHC(基态为σ2π0)不同, 环状二亚胺基卡宾具有较强的亲电性. 此外, 作者还研究了这类环状二亚胺基卡宾与三线态氧气的反应性, 并报道了生成的Criegee中间体(图7中化合物7). 实验结果通过红外光谱等手段进行了表征, 并进行了反应机理等理论研究. 然而, 时至今日, 仍未有自由态的环状二亚胺基卡宾被分离表征.
图7 化合物1的光氧化反应

Figure 7 Photooxidation of 2-diazo-2H-imidazole (1)

2.3 二硼基卡宾的相关研究进展

二硼基卡宾的研究可以追溯到20世纪80年代. 1983年, Berndt等[31]报道了一种含硼-碳双键的物种12. 在对化合物10进行还原反应以期合成化合物11的过程中, 作者分离得到了一种含硼-碳双键的硼杂环丙烷12(图8). 该化合物表现出极高的稳定性, 在水和氧气存在的条件下可保存数月; 在100 ℃加热1 h后仍未观察到任何变化. 随后, 作者对硼-碳双键的反应性进行了研究, 发现其在-60 ℃条件下即可与碳-氧双键和碳-碳三键发生[2+2]环加成反应(图8).
图8 化合物12的合成及反应性

Figure 8 The synthesis and reactivity of compound 12

1984年, Schleyer, Krogh-Jespersen等[32]和Berndt 等[33]在同一期刊上相继发表了关于二硼基卡宾的研究成果. Berndt继续深入研究了含硼-碳双键物种12的反应, 提出在与PnPh3 (Pn=P, As)和二(三甲基硅基)乙炔的反应过程中, 可能经历了一个二硼基卡宾中间体15(图9). Schleyer和Krogh-Jespersen则从理论计算的角度对这种可能的异构化过程进行了更为详尽的研究, 从计算上支持了二硼基卡宾中间体的合理性. 其中, 化合物18中C2B2四元环存在一个四中心二电子(4c-2e)的离域π键[34].
图9 二硼基卡宾中间体15及其转化

Figure 9 Diborylcarbene intermediate 15 and its reactions

1987年和1999年, Berndt等[35]再次报道了硼杂环丙烷的衍生物. 作者通过将硼杂环丙烷12与锗宾或锡宾反应, 成功合成了相应的含碳-锗/碳-锡双键化合物20(图10). 作者提出, 这些反应同样可能经历了二硼基卡宾中间体15, 进而与锗宾或锡宾结合完成反应.
图10 化合物20的合成

Figure 10 Synthesis of compound 20

直至二十余年后的2023年, Kusumoto等[36]的研究才真正接近了这一长期以来被认为是反应中间体的二硼基卡宾物种. 在他们的工作中, 作者报道了二硼基卡宾23的尝试合成、表征和捕获. 他们合成了多种二硼基卡宾衍生物21, 并尝试使用Lewis酸去除氟离子以得到自由态的二硼基卡宾23(图11), 然而并未成功. 作者转而将化合物21与三烷基磷反应, 成功分离得到了三烷基磷配位的二硼基卡宾24(图11). 通过理论计算氟离子亲和能等数据, 作者阐明了二硼基卡宾的强亲电性.
图11 自由态二硼基卡宾23的合成尝试与捕获

Figure 11 The synthesis attempt and trapping of free diborylcarbene 23

2.4 金属配位的环状二磷基卡宾的相关研究进展

1998年, Riera等[37]报道了金属配位合成新型官能化双磷化合物的研究. 他们通过配合物25 ([Mn(CO)3- (CNR)(PPh2)2CI])的异构反应, 成功制备了异腈配位的卡宾26(图12), 并通过晶体学方法对相应化合物进行了表征. 化合物26能够与苯异腈发生[4+1]环加成反应生成化合物27(图12).
图12 化合物26的合成及反应性

Figure 12 The synthesis and reactivity of compound 26

2003年, Ruiz等[38]报道了类似的金属钌(Ru)配位环状二磷基卡宾体系. 他们提出, 通过Ag+拔除化合物中的I可以生成瞬态卡宾30, 并采用一系列试剂对该物种进行了捕获实验(图13). 实验结果证实了这类卡宾具有强亲电性.
图13 瞬态卡宾30的生成与捕获反应

Figure 13 The formation and trapping reaction of transient carbene 30

2004年, Ruiz等[39]进一步报道了利用类似的异腈卡宾配合物构建NHC-二磷基卡宾配合物的实例. 他们通过化合物35与特定化合物反应, 成功合成了一系列NHC-二磷基卡宾配合物36(图14), 并对这些化合物进行了详细表征. 键长数据揭示了两个卡宾碳之间键连的多重键性质, 这类配合物被认为是二磷基卡宾与NHC的杂二聚体.
图14 配合物36的合成及其共振式

Figure 14 The synthesis and resonance structure of complex 36

2007年, Maron、Bourissou和Bertrand等[40]尝试合成金属钯(Pd)配位的环状二磷基卡宾, 并提出这类瞬态卡宾的基态电子构型为σ0π2. 受前人工作的启发, 他们采用银盐或钠盐拔除化合物37中的Cl, 同时使用Lewis碱进行捕获, 可以制备化合物3839(图15). 然而, 作者未观测到瞬时卡宾的存在.
图15 化合物37与银盐或钠盐的反应(Lewis碱协助)

Figure 15 Reaction of compound 37 with silver or sodium salt with the aid of a Lewis base

在磷基卡宾研究领域, 刘柳等开展了系列探索性工作. 这一领域的早期研究主要采用非环状磷基作为卡宾的取代基[41]. 然而, 他们发现环状磷基在稳定卡宾体系方面表现出更优的稳定效果[42]. 其环状结构促使氮与磷的孤对电子之间存在较强的Pauli排斥作用. 这种作用增强了磷原子的π电子供体能力(图16(a)). 同时, 环状构型通过从理想化的D3h点群转变为C2v点群, 减少了破坏性轨道重叠, 降低了N—P σ*反键轨道的能量(图16(b)), 提高了取代基接受电子的能力. 上述协同效应使得环状磷基取代基相较于非环状类似物展现出更强的卡宾稳定能力.
图16 (a)非环状与环状二氨基磷取代基的π供体能力对比; (b)平面磷基取代基的电子结构前沿分子轨道图(基于理想化D3h和C2v点群)

Figure 16 (a) Comparison of the π-donating ability for noncyclic and cyclic diaminophosphino substituents; (b) Frontier molecular orbital diagrams depicting the electronic structure of planar phosphine substituents with the idealized D3h and C2v point groups

2022年, 利用环状磷基, 刘柳等[43]报道了单金属取代卡宾(化合物40) (如图17). 一年后, 该课题组相继报道了卡拜负离子铜配合物(化合物41)[44]和烯酮负离子(化合物42)[45]. 在41中, 磷基中的磷原子呈现平面型, 而在42中, 磷原子则呈现角锥型.
图17 环状二氨基磷基稳定卡宾体的例子

Figure 17 Examples of carbenes and their analogs stabilized by cyclic diamino-substituted phosphino substituents

2024年, 该课题组[46]报道了磷基锡基卡宾(化合物43). 2025年, 烯亚胺阴离子(化合物44)被合成和表征[47]. 研究显示, 当磷基作为π电子供体时, 其磷原子会趋于平面化构型; 角锥化的磷基取代基呈现微弱的π电子受体作用.
基于对环状磷基体系的深入探索, 刘柳等[48]于2024年取得突破性进展. 他们通过环状磷基配体与金属铑的协同稳定策略, 成功制备了首例具有σ0π2电子态的卡宾45(图18(a)). 该卡宾的独特电子结构表现为: 平面内存在σ空轨道, 平面外分布π孤对电子. 这种双亲性特征使其能够与Lewis碱发生平面内配位生成化合物46, 同时与Lewis酸进行平面外配位形成化合物47. 值得注意的是, 卡宾45展现出与双亲性/亲电性卡宾类似的高反应活性, 可与异腈类化合物反应生成新型化合物48(图18(b)).
图18 (a)卡宾45的合成; (b)卡宾45的反应性; (c)稳定化本质的示意图

Figure 18 (a) The synthesis of carbene 45; (b) The reactivity of carbene 45; (c) Schematic representing the essence of stabilization

通过理论计算分析, 研究者深入揭示了该体系的电子调控机制: 一方面, 磷基配体通过负超共轭效应接受卡宾碳中心的π电子(图18(c)); 另一方面, 金属铑中心及配体向卡宾碳的σ空轨道提供电子. 这种推拉协同的电子相互作用有效稳定了卡宾碳的σ0π2电子态. 该研究不仅为新型卡宾体系的构建提供了创新策略, 同时为小分子活化和卡宾配位化学开辟了新的研究方向.
该例研究发现, 与传统的σ2π0卡宾相比, 反转电子态(σ0π2)卡宾不仅在电子构型上不同, 也在核磁共振谱学性质和反应性等方面有显著差异. 在核磁共振碳谱表征中, 卡宾45中卡宾碳谱信号出现在δ -30.9(化合物45, X=BPh4)和δ -32.3(化合物45, X=NTf2)[48], 明显偏离了与之类似的磷杂环卡宾(P-heterocyclic carbenes, PHCs)中卡宾碳原子的碳谱信号(大于δ 180)[49]和被广泛研究的氮杂环卡宾(N-heterocyclic carbenes, NHCs)中的信号(通常大于δ 185)[50]. 在反应性上, 卡宾45也表现出了不同于传统σ2π0卡宾的更强亲电性(如图18中接受4-二甲氨基吡啶(DMAP)配位生成化合物46)[48].
需要特别指出的是, 刘柳等[51]在同年发表的另一项工作中, 成功制备了具有卡宾-锡宾双重特性的锡炔化合物49[51a](图19(a)). 理论计算证实, 该分子中的碳中心同样呈现独特的σ0π2电子构型(图19(b)). 进一步分析揭示, 体系内存在协同稳定机制: 其一, 卡宾碳的π孤对电子同时向锡原子的空p轨道和N—P σ*反键轨道离域(图19(c)); 其二, 锡宾孤对电子与磷原子孤对电子共同作用于卡宾碳的σ空轨道, 形成多中心电子协同效应. 这种多维电子相互作用网络有效维持了碳的σ0π2高反应性电子态.
图19 (a)锡炔49的共振结构; (b)锡炔49的部分前线轨道; (c)卡宾碳中心σ0π2电子态稳定化的示意图

Figure 19 (a) The resonance structures of stannyne 49; (b) Some of the frontier molecular orbitals of stannyne 49; (c) Schematic representing the essence of the stabilization to the σ0π2 configuration at the carbene center

换一个分析角度, 锡炔49含有两个异核的双亲性元素中心: 碳和锡. 由于Pauli排斥, 碳和锡不会同时将孤对电子置于平行排列. 在49中, 锡的孤对电子位于平面内, 碳的孤对电子则位于面外. 基于此, 锡炔的稳定合成意味着, 通过精准的电子结构调控, 开环构型反转电子态σ0π2卡宾的合成与分离在实验化学层面具有可行性.

3 总结和展望

尽管反转电子态(σ0π2)卡宾的研究已取得初步进展, 其发展仍面临诸多挑战与机遇. 目前文献报道的四个典型体系中, 仅金属配位的环状二磷基卡宾成功实现了稳定分离, 其余三类体系尚待突破. 对这些体系的深入探索将有望为σ0π2卡宾的稳定化策略提供新思路.
研究表明, 这类卡宾有望在小分子活化(如N2、CO等)中展现出独特优势[52]. 其与小分子作用时遵循最小构型变化路径[29], 显著降低反应活化能, 这为高效小分子活化以及后续催化体系的开发奠定了基础. 在配位化学领域, 相较于经典的 σ2π0 卡宾过渡金属配合物, σ0π2卡宾的特殊电子构型能够改变过渡金属的空间位置, 从而有望拓展过渡金属配合物的结构多样性.
值得关注的是, 将反转电子态概念延伸至卡宾类似物的构建, 可能为主族元素化学开辟新方向. 这类体系的结构特征、成键模式及反应特性研究, 有望突破传统主族元素化学的认知框架. 此外, 基态为σ1π1的单线态卡宾至今仍未实现稳定分离, 这一科学难题持续激发着研究者的探索热情. 随着先进合成技术与理论计算方法的协同发展, 该体系的突破性进展将为卡宾化学注入新的活力, 深化对这类特殊物种的构效关系理解.
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