كاربانيون

في الكيمياء العضوية ، الكربانيون هو أنيون مرتبط بذرة كربون ثلاثية التكافؤ بزوج إلكتروني حر . ^{[ 1 ]} وهذا يعطي ذرة الكربون شحنة سالبة.

بشكل رسمي، الكربانيون هو القاعدة المرافقة لحمض الكربون :

R ₃ CH + B ⁻ → R ₃ C ⁻ + HB

حيث يرمز B إلى القاعدة . تُعرف الكربانيونات المتكونة من نزع البروتون من الألكانات (عند ذرة كربون sp ³ )، والألكينات (عند ذرة كربون sp ² )، والأرينات (عند ذرة كربون sp ² )، والألكاينات (عند ذرة كربون sp ) باسم أنيونات الألكيل ، والألكينيل ( فينيل )، والأريل ، والألكينيل ( أسيتيليد )، على التوالي.

تتميز الكربانيونات بتركيز كثافة إلكترونية على ذرة الكربون سالبة الشحنة، والتي تتفاعل في معظم الحالات بكفاءة مع مجموعة متنوعة من الكواشف المحبة للإلكترونات ذات القوى المتفاوتة، بما في ذلك مجموعات الكربونيل ، والإيمينات / أملاح الإيمينيوم ، وكواشف الهلجنة (مثل N- بروموسكسينيميد وثنائي اليود )، ومانحات البروتونات . يُعد الكربانيون أحد الوسائط التفاعلية العديدة في الكيمياء العضوية . في التخليق العضوي، تُعامل كواشف الليثيوم العضوية وكواشف غرينيارد عادةً وتُشار إليها باسم "الكربانيونات". يُعد هذا تقريبًا مناسبًا، على الرغم من أن هذه الأنواع هي عمومًا تجمعات أو معقدات تحتوي على روابط فلز-كربون شديدة القطبية، ولكنها لا تزال تساهمية (M ^δ+ –C ^δ− )، وليست كربانيونات حقيقية.

^في غياب عدم تمركز الإلكترونات π ، تتمركز الشحنة السالبة للكربانيون في مدار مهجن spx على ذرة الكربون على شكل زوج إلكتروني حر . ونتيجة لذلك، تتخذ الكربانيونات الألكيلية والألكينية/الأريلية والألكينية أشكالًا هندسية هرمية ثلاثية، ومنحنية، وخطية على التوالي. وبحسب قاعدة بنت ، فإن وضع زوج الإلكترونات الحر للكربانيون في مدار ذي طابع s كبير يُعدّ مفضلًا، مما يفسر الأشكال الهرمية والمنحنية للكربانيونات الألكيلية والألكينية على التوالي. وتقدم نظرية تنافر أزواج إلكترونات غلاف التكافؤ (VSEPR) تنبؤات مماثلة. وهذا يتناقض مع الكربوكاتيونات، التي تُفضل المدارات غير المشغولة وغير الرابطة ذات الطابع الذري p النقي، مما يؤدي إلى أشكال هندسية مستوية وخطية على التوالي للكربوكاتيونات الألكيلية والألكينية.

مع ذلك، قد تنحرف الكربانيونات غير المتمركزة عن هذه الأشكال الهندسية. فبدلاً من أن تستقر في مدار هجين، قد يشغل الزوج الإلكتروني الحر للكربانيون مدار ap (أو مدارًا ذا طابع p عالٍ). يتميز مدار p بشكل واتجاه أكثر ملاءمة للتداخل مع نظام π المجاور، مما يؤدي إلى توزيع أكثر فعالية للشحنة. ونتيجة لذلك، تكون الكربانيونات الألكيلية ذات المجموعات المترافقة المجاورة (مثل الأنيونات الأليلية، والإينولات، والنيترونات، وما إلى ذلك) مستوية عمومًا وليست هرمية. وبالمثل، تفضل الكربانيونات الألكينية غير المتمركزة أحيانًا شكلًا هندسيًا خطيًا بدلاً من الشكل المنحني. في أغلب الأحيان، يظل الشكل المنحني هو المفضل للأنيونات الألكينية المستبدلة، على الرغم من أن الشكل الخطي أقل استقرارًا بقليل ، مما يؤدي إلى توازن سهل بين المتصاوغين ( E ) و( Z ) للأنيون (المنحني) من خلال حالة انتقالية خطية . ^{[ ٢ ]} على سبيل المثال، تشير الحسابات إلى أن أنيون الفينيل الأصلي أو الإيثيلينيد، H₂C =CH⁻ ^، يمتلك حاجز انعكاس يبلغ ٢٧ كيلو كالوري/مول (١١٠ كيلو جول/مول) ، بينما يمتلك أنيون الألينيل أو الألينيد، H₂C=C=CH⁻ ↔ H₂C⁻ −C≡CH _، الذي _يتم تثبيت شحنته ^{السالبة} عن ^طريق عدم التمركز، حاجز انعكاس يبلغ ٤ كيلو _كالوري /مول فقط (١٧ كيلو جول/مول) ، مما يعكس استقرار حالة الانتقال الخطية من خلال تحسين عدم تمركز π. ^{[ ٣ ]}    

تتميز الكربانيونات عادةً بخواصها النيوكليوفيلية والقاعدية. وتتحدد قاعدية الكربانيونات وخواصها النيوكليوفيلية من خلال البدائل الموجودة على ذرة الكربون. وتشمل هذه البدائل:

• التأثير الحثي . الذرات الكهرسلبية المجاورة للشحنة ستعمل على استقرار الشحنة؛
• مدى اقتران الأنيون. يمكن لتأثيرات الرنين أن تُثبّت الأنيون. ويصدق هذا بشكل خاص عندما يكون الأنيون مُثبّتًا نتيجةً للعطرية .

تؤثر الهندسة أيضًا على تهجين المدارات للكربونيون الحامل للشحنة. فكلما زادت نسبة الخاصية s للذرة الحاملة للشحنة، زاد استقرار الأنيون.

تُعدّ الكربانيونات، وخاصةً تلك المشتقة من الأحماض الكربونية الضعيفة التي لا تستفيد بشكل كافٍ من عاملي التثبيت المذكورين أعلاه، حساسةً للأكسجين والماء بدرجات متفاوتة. فبينما يتحلل بعضها تدريجيًا على مدى أسابيع أو أشهر عند تعرضها للهواء، قد يتفاعل البعض الآخر بقوة وبشكل طارد للحرارة مع الهواء فورًا تقريبًا، مما يؤدي إلى اشتعالها تلقائيًا ( قابلية الاشتعال الذاتي ). ومن بين الكواشف الكربانيونية الشائعة في المختبر، تُعتبر أملاح سيانيد الهيدروجين الأيونية ( السيانيدات ) غير عادية لكونها مستقرةً إلى أجل غير مسمى في الهواء الجاف، وتتحلل مائيًا ببطء شديد في وجود الرطوبة.

تُعرف الكواشف العضوية الفلزية، مثل بوتيل الليثيوم (مجموعة سداسية، [ BuLi] ₆ ) أو بروميد ميثيل المغنيسيوم (مركب إيثر، MeMg(Br)(OEt2 ₎ 2 ₎ ، باسم "الكربانيونات"، على الأقل من منظور التحليل التراجعي . مع ذلك، فهي في الواقع مجموعات أو معقدات تحتوي على رابطة تساهمية قطبية، وإن كانت كثافة الإلكترونات فيها مُستقطبة بشدة نحو ذرة الكربون. وكلما زادت الكهرجابية لذرة الفلز المرتبطة، اقترب سلوك الكاشف من سلوك الكربانيون الحقيقي.

في الواقع، لا تتوفر الكربانيونات الحقيقية (أي الأنواع غير المرتبطة بمعدن مُثبِّت برابطة تساهمية) الخالية من بدائل ساحبة للإلكترونات و/أو مُقترنة في الحالة المكثفة، ويجب دراسة هذه الأنواع في الحالة الغازية. لفترة من الزمن، لم يكن معروفًا ما إذا كان بإمكان أنيونات الألكيل البسيطة أن توجد كأنواع حرة؛ إذ تنبأت العديد من الدراسات النظرية بأن أنيون الميثانيد CH₃⁻ يجب أن يكون نوعًا غير مرتبط (أي أن الألفة الإلكترونية لـ •CH₃ _كانت متوقعة أن تكون سالبة). سيتحلل هذا النوع فورًا عن طريق القذف التلقائي للإلكترون، وبالتالي سيكون عابرًا جدًا بحيث لا يمكن رصده مباشرة بواسطة مطياف الكتلة . ^{[ 4 ]} مع ذلك، في عام 1978، تم تخليق أنيون الميثانيد بشكل قاطع بتعريض الكيتين لتفريغ كهربائي، وتم تحديد الألفة الإلكترونية (EA) لـ _• CH3 _بواسطة مطيافية الإلكترونات الضوئية لتكون +1.8 كيلو كالوري/مول، مما يجعله نوعًا مرتبطًا، ولكن بالكاد. وُجد أن بنية CH3− هرمية ( C3v ) بزاوية H−C−H تبلغ 108° وحاجز انعكاس يبلغ 1.3 كيلو كالوري/مول، بينما تم تحديد أن •CH3 _مستوٍ ( مجموعة التناظر D3h) _. ^{[ 5 ]}  

تم لاحقًا تحديد أن الكربانيونات الأولية والثانوية والثالثية البسيطة من نوع sp3 ( _مثل ^{الإيثانيد} CH3CH −2، والإيزوبروبانيليد (CH3)2CH−، والبيوتانيد الثالثي ( CH3 ) 3C− ₎ هي _مركبات ^غير مرتبطة ( حيث تبلغ طاقة _{التقارب} ^{الإلكتروني} لـ CH3CH2 • ، و ( _{CH3 )} 2CH • ، و (CH3 ₎ 3C _• -6 ، و-7.4، و-3.6 _كيلو كالوري/مول على التوالي) ، مما يشير _إلى أن الاستبدال في _الموقع ألفا يُزعزع استقرارها. ومع ذلك، يمكن لتأثيرات استقرار طفيفة نسبيًا أن تجعلها مرتبطة. على سبيل المثال، ترتبط أنيونات السيكلوبروبيل والكوبيل نتيجةً لزيادة نسبة الخاصية s لمدار الزوج الإلكتروني الحر، بينما ترتبط أنيونات النيوبنتيل والفينيثيل أيضًا نتيجةً للاقتران الفائق السالب للزوج الإلكتروني الحر مع البديل β (n C _→ σ* _C–C ). وينطبق الأمر نفسه على الأنيونات ذات الاستقرار البنزيلي والأليلي . أما الكربانيونات الغازية ذات التهجين sp² ^و sp³ فهي أكثر استقرارًا بكثير، وغالبًا ما تُحضّر مباشرةً عن طريق نزع البروتون في الطور الغازي. ^{[ 6 ]} 

في الحالة المكثفة، لم تُعزل كأنواع أيونية حقيقية إلا الكربانيونات التي تتمتع باستقرار كافٍ بفعل عدم التمركز. في عام 1984، قدم أولمستيد وباور ملح إيثر التاج الليثيومي لكربانيون ثلاثي فينيل ميثانيد من ثلاثي فينيل ميثان ، و ن -بيوتيل الليثيوم ، و12 -كراون-4 (الذي يشكل معقدًا مستقرًا مع كاتيونات الليثيوم) عند درجات حرارة منخفضة: ^{[ 7 ]}

بإضافة ن -بيوتيل الليثيوم إلى ثلاثي فينيل الميثان ( pKa في ثنائي ميثيل _{سلفوكسيد} لـ CHPh₃ = 30.6) في رباعي هيدروفيوران عند درجات حرارة منخفضة، متبوعًا بـ 12-كراون-4، _ينتج محلول أحمر اللون، ويترسب معقد الملح [Li(12-كراون-4)] _⁺ ^[ CPh₃ ] ⁻ ^عند -20 درجة مئوية. يبلغ طول الرابطة المركزية C–C 145 بيكومتر، مع دوران حلقة الفينيل بزاوية متوسطة قدرها 31.2 درجة. يكون هذا الشكل الدوراني أقل وضوحًا مع أيون رباعي ميثيل الأمونيوم المضاد. كما _{تم الحصول على بنية بلورية لأنيون ثنائي فينيل الميثانيد المماثل ([ Li} (12-كراون-4)] ^⁺ [ CHPh₂ ] ^⁻ )، المحضر من ثنائي فينيل الميثان (pKa _في ثنائي ميثيل سلفوكسيد لـ CH₂Ph₂ = _32.3 ). مع ذلك، باءت محاولة عزل معقد أنيون البنزيل PhCH₂⁻ من التولوين (pKa في ثنائي ميثيل سلفوكسيد لـ _{CH₃Ph ≈} 43 ) بالفشل، وذلك بسبب التفاعل السريع للأنيون المتكون مع مذيب رباعي هيدروفيوران. ^{[ 8 ]} كما تم توليد أنيون البنزيل الحر في المحلول عن طريق التحليل الإشعاعي النبضي لثنائي بنزيل الزئبق. ^{[ 9 ]}  

في أوائل عامي 1904 ^{[ 10 ]} و1917 ^{[ 11 ]،} _حضّر شلينك ملحين أحمرين، صيغتهما [ NMe₄ ] ^⁺ [ CPh₃ ] ^⁻ و [ NMe₄ ] ^⁺ [ PhCH₂ ] ^{⁻ على التوالي، عن طريق تفاعل تبادل} _{أيوني بين كاشف الصوديوم العضوي المقابل وكلوريد رباعي ميثيل الأمونيوم . ولأن كاتيونات رباعي ميثيل الأمونيوم} لا تستطيع تكوين رابطة كيميائية مع المركز الكربوني، يُعتقد أن هذين المركبين يحتويان على كربونيونات حرة. وبينما تم التحقق من بنية المركب الأول بواسطة حيود الأشعة السينية بعد قرن تقريبًا ^{[ 12 ]،} فإن عدم استقرار المركب الثاني حال دون التحقق من بنيته حتى الآن. وقد ذُكر أن تفاعل المركب المفترض " [ NMe₄ ] ^⁺ [ PhCH₂ _] ^⁻ " مع الماء يُحرر التولوين وهيدروكسيد رباعي ميثيل الأمونيوم، مما يُقدم دليلًا غير مباشر على الصيغة المزعومة _.

إحدى الأدوات المستخدمة للكشف عن الكربانيونات في المحلول هي الرنين النووي المغناطيسي للبروتون . ^{[ 13 ]} يُظهر طيف سيكلوبنتاديين  في ثنائي ميثيل سلفوكسيد أربعة بروتونات فينيلية عند 6.5 جزء في المليون وبروتونين لجسر الميثيلين عند 3 جزء في المليون ^، بينما يُظهر أنيون سيكلوبنتادينيل رنينًا واحدًا عند 5.50  جزء في المليون. وقد وفر استخدام الرنين النووي المغناطيسي لليثيوم ^-6 والليثيوم -7 بيانات هيكلية وتفاعلية لمجموعة متنوعة من مركبات الليثيوم العضوية .

أي مركب يحتوي على الهيدروجين يمكن، من حيث المبدأ، أن يخضع لنزع بروتون لتكوين قاعدته المرافقة. يُسمى المركب حمضًا كربونيًا إذا أدى نزع البروتون إلى فقدان بروتون من ذرة كربون. بالمقارنة مع المركبات التي تُعتبر عادةً أحماضًا ( مثل الأحماض المعدنية كحمض النيتريك ، أو الأحماض الكربوكسيلية كحمض الأسيتيك )، فإن الأحماض الكربونية أضعف بكثير، على الرغم من وجود استثناءات (انظر أدناه). على سبيل المثال، البنزين ليس حمضًا بالمعنى الكلاسيكي لأرهينيوس ، لأن محاليله المائية متعادلة. ومع ذلك، فهو حمض برونستد ضعيف جدًا بقيمة pKa تُقدر _{بـ 49} ، وقد يخضع لنزع بروتون في وجود قاعدة فائقة مثل قاعدة لوخمان-شلوسر ( ن -بوتيل الليثيوم وبوتاسيوم ثالثي بوتوكسيد ). وباعتبارها أزواجًا من الأحماض والقواعد المرافقة، فإن العوامل التي تحدد الاستقرار النسبي للأنيونات الكربونية تحدد أيضًا ترتيب قيم pKa _{للأحماض} الكربونية المقابلة. علاوة على ذلك، تسمح _قيم pKa بالتنبؤ بما إذا كانت عملية نقل البروتون ستكون مواتية من الناحية الديناميكية الحرارية: لكي يكون نزع البروتون من النوع الحمضي HA مع القاعدة B ⁻ مواتياً من الناحية الديناميكية الحرارية (K > 1)، يجب أن تكون _{العلاقة} pKa ( BH ₎ > pKa (AH) صحيحة.

القيم المذكورة أدناه هي _قيم pKa المُحددة في ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO)، والذي يتميز بنطاق استخدام أوسع (من 0 إلى 35 تقريبًا) مقارنةً بالقيم المُحددة في الماء (من 0 إلى 14 تقريبًا)، ويعكس بشكل أفضل قاعدية الكربانيونات في المذيبات العضوية الشائعة. أما القيم الأقل من 0 أو الأكبر من 35 فهي تقديرات غير مباشرة، وبالتالي، فإن دقتها العددية محدودة. كما تُصادف قيم pKa المائية بشكل _شائع في المراجع العلمية، لا سيما في مجال الكيمياء الحيوية وعلم الإنزيمات. علاوة على ذلك، غالبًا ما تُذكر القيم المائية في كتب الكيمياء العضوية التمهيدية لأسباب تعليمية، على الرغم من أن مسألة اعتمادها على المذيب غالبًا ما يتم تجاهلها. ^{[ 14 ]} بشكل عام، تختلف قيم pKa _في الماء والمذيبات العضوية اختلافًا كبيرًا عندما يكون الأنيون قادرًا على تكوين روابط هيدروجينية. على سبيل المثال، في حالة الماء، تختلف القيم اختلافًا كبيرًا: قيمة pKa _في الماء هي 14.0، ^{[ 15 ]} بينما قيمة pKa _في ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) هي 31.4، ^{[ 16 ]} مما يعكس اختلاف قدرة الماء وDMSO على تثبيت أيون الهيدروكسيد . من ناحية أخرى، بالنسبة لمركب سيكلوبنتاديين ، تكون القيم العددية متقاربة: قيمة pKa _في الماء هي 15، بينما قيمة pKa _في DMSO هي 18. ^{[ 16 ]}

_{حموضة الأحماض} الكربونية حسب قيمة pKa في DMSO . [ ^{17 ] قد} تختلف هذه القيم اختلافًا كبيرًا عن _قيم pKa المائية .

اسم	صيغة	الصيغة البنائية	pKa في DMSO​
سيكلوهكسان	C 6 H 12		حوالي 60
الميثان	الفصل 4		حوالي 56
البنزين	C 6 H 6		~49 [ 18 ]
بروبين	C 3 H 6		44 تقريبًا
التولوين	C 6 H 5 CH 3		43 تقريبًا
الأمونيا (N-H)	NH 3		41 تقريبًا
ديثيان	C 4 H 8 S 2		حوالي 39
ثنائي ميثيل سلفوكسيد	(CH 3 ) 2 SO		35.1
ثنائي فينيل الميثان	C 13 H 12		32.3
أسيتونيتريل	CH 3 CN		31.3
الأنيلين (N–H)	C6H5NH2​​​​​		30.6
ثلاثي فينيل الميثان	C 19 H 16		30.6
الفلوروفورم	3 فرنك سويسري		30.5 [ 19 ]
زانثين	C 13 H 10 O		30.0
الإيثانول (O–H)	C 2 H 5 OH		29.8
فينيل أسيتيلين	C 8 H 6		28.8
ثيوكسانثين	C 13 H 10 S		28.6
الأسيتون	C 3 H 6 O		26.5
الكلوروفورم	CHCl 3		24.4 [ 19 ]
بنزوكسازول	C 7 H 5 NO		24.4
الفلورين	C 13 H 10		22.6
إندين	C 9 H 8		20.1
سيكلوبنتاديين	C 5 H 6		18.0
نيتروميثان	CH 3 NO 2		17.2
مالونات ثنائي الإيثيل	C7H12O4​​​​​		16.4
أسيتيل أسيتون	(H 3 CCO) 2 CH 2		13.3
سيانيد الهيدروجين	HCN		12.9
حمض الأسيتيك (O–H)	CH 3 COOH		12.6
مالونونيتريل	C 3 H 2 N 2		11.1
ديميدون	C 8 H 12 O 2		10.3
حمض ميلدروم	C6H8O4​​​​​		7.3
سداسي فلورو أسيتيل أسيتون	(F 3 CCO) 2 CH 2		2.3
كلوريد الهيدروجين (Cl–H)	حمض الهيدروكلوريك	HCl (g)	-2.0 [ 20 ]
حمض التريفليديك	HC(SO 2 CF 3 ) 3		~ −16 [ أ ]

لاحظ أن حمض الأسيتيك والأمونيا والأنيلين والإيثانول وكلوريد الهيدروجين ليست أحماض كربونية، ولكنها أحماض شائعة معروضة للمقارنة.

كما يتضح من الأمثلة السابقة، تزداد الحموضة ( ينخفض ​​ثابت تفكك _الحمض pKa ) عندما تتوزع الشحنة السالبة. يحدث هذا التأثير عندما تكون البدائل على الكربانيون غير مشبعة و/أو سالبة كهربائيًا. على الرغم من أن الأحماض الكربونية تُعتبر عمومًا أحماضًا أضعف بكثير من أحماض برونستد "الكلاسيكية" مثل حمض الأسيتيك أو الفينول، إلا أن التأثير التراكمي (الإضافي) للعديد من البدائل المستقبلة للإلكترونات يمكن أن يؤدي إلى أحماض قوية أو أقوى من الأحماض المعدنية غير العضوية. على سبيل المثال، يُعد كل من ثلاثي نيتروميثان HC(NO₂ ₎ ₃ _، وثلاثي سيانوميثان HC(CN) _₃ ، وخماسي سيانوسيكلوبنتاديين C₅ (CN) _₅H ، وحمض الفولمينيك HCNO، أحماضًا قوية ذات قيم pKa مائية _تشير إلى انتقال كامل أو شبه كامل للبروتون إلى الماء. أما _حمض التريفليديك ، الذي يحتوي على ثلاث مجموعات تريفليل ساحبة للإلكترونات بقوة ، فله _قيمة pKa تقديرية أقل بكثير من -10. وعلى الطرف الآخر من المقياس، يُعتقد أن الهيدروكربونات التي تحمل مجموعات ألكيل فقط لها قيم pKa _في نطاق 55 إلى 65. وبالتالي، فإن نطاق ثوابت تفكك الأحماض الكربونية يمتد على أكثر من 70 رتبة من حيث الحجم.

إن حموضة الهيدروجين ألفا في مركبات الكربونيل تمكن هذه المركبات من المشاركة في تفاعلات تكوين الرابطة C-C ذات الأهمية التركيبية بما في ذلك تفاعل الألدول وإضافة مايكل .

مع وصف الشكل الجزيئي للكربانيون بأنه هرم ثلاثي، يثور التساؤل حول إمكانية إظهار الكربانيونات للكيرالية ، لأنه إذا كان حاجز التنشيط اللازم لانعكاس هذا الشكل منخفضًا للغاية، فإن أي محاولة لإدخال الكيرالية ستنتهي بعملية التماثل الضوئي ، على غرار انعكاس النيتروجين . ومع ذلك، توجد أدلة قوية على أن الكربانيونات يمكن أن تكون كيرالية بالفعل، كما يتضح من الأبحاث التي أُجريت على بعض مركبات الليثيوم العضوية .

تم الحصول على أول دليل على وجود مركبات الليثيوم العضوية الكيرالية في عام 1950. تفاعل 2-يودوكتان الكيرالي مع s- بيوتيل الليثيوم في إيثر البترول عند -70  درجة مئوية متبوعًا بالتفاعل مع الثلج الجاف ينتج في الغالب حمض 2-ميثيل بيوتيريك راسيمي ولكن أيضًا كمية من حمض 2-ميثيل أوكتانويك النشط ضوئيًا ، والذي لا يمكن أن يكون قد تشكل إلا من 2-ميثيل هيبتيل الليثيوم النشط ضوئيًا أيضًا مع ذرة الكربون المرتبطة بالليثيوم الكربانيون: ^{[ 23 ]}

عند تسخين التفاعل إلى درجة حرارة 0  مئوية، يختفي النشاط البصري. وقد ظهرت أدلة أخرى في ستينيات القرن العشرين. تفاعل المتصاوغ سيس من بروميد 2 -ميثيل سيكلوبروبيل مع بوتيل الليثيوم، ثم أُجريت عملية كربوكسلة باستخدام الثلج الجاف، مما أنتج حمض سيس -2-ميثيل سيكلوبروبيل كاربوكسيليك. وكان من شأن تكوّن المتصاوغ ترانس أن يشير إلى أن الكربانيون الوسيط غير مستقر. ^{[ 24 ]}

وبالمثل، فإن تفاعل (+)-( S )- l -bromo- l -methyl-2,2-diphenylcyclopropane مع n -butyllithium متبوعًا بالإخماد بالميثانول ينتج عنه منتج مع الاحتفاظ بالتكوين : ^{[ 25 ]}

ومن أحدثها مركبات ميثيل الليثيوم الكيرالية: ^{[ 26 ]}

يحتوي الفوسفات 1 على مجموعة كيرالية مع بديل من الهيدروجين والديوتيريوم . تُستبدل مجموعة الستانيل بالليثيوم لتكوين المركب الوسيط 2، الذي يخضع لإعادة ترتيب فوسفات-فوسفوران لتكوين الفوسفوران 3 ، والذي يتفاعل مع حمض الأسيتيك لإنتاج الكحول 4. مرة أخرى ، في نطاق درجة حرارة من -78 درجة مئوية إلى 0 درجة مئوية، تُحفظ الكيرالية في سلسلة التفاعلات هذه. ( تم تحديد الانتقائية الفراغية بواسطة مطيافية الرنين النووي المغناطيسي بعد الاشتقاق باستخدام حمض موشر ).  

ظهرت بنية الكربانيون لأول مرة في آلية تفاعل تكثيف البنزوين _، كما اقترحها كلارك وآرثر لابوورث بشكل صحيح عام 1907. ^{[ 27 ]} في عام 1904، ^{حضّر فيلهلم شلينك [Ph3C]−[NMe4]+ في سعيه للحصول على رباعي ميثيل الأمونيوم (من كلوريد رباعي ميثيل الأمونيوم وPh3CNa) [10} ] ، وفي عام 1914 ^، أوضح كيف يمكن ^اختزال جذور ثلاثي أريل ميثيل إلى ^{كربانيونات} _بواسطة ^{الفلزات} القلوية _. [ ^{28 ] قدّم} واليس وآدامز مصطلح الكربانيون عام 1933 باعتباره النظير سالب الشحنة لأيون الكربونيوم . ^{[ 29 ] [ 30 ]}

• كاربوكاتيون
• الإينولات
• أنيون النتريل

• _{قاعدة بيانات ضخمة لقيم ثابت تفكك الحمض (} pKa ) وفقًا لمعادلة بوردويل، متوفرة على الرابط التالي: www.chem.wisc.edu
• قاعدة بيانات ضخمة لقيم pKa الخاصة بـ _Bordwell على الرابط daecr1.harvard.edu