三线态卡宾和三线态分子氧可以结合形成单线态羰基O-氧化物 Criegee 中间体,在整个自旋允许的转变中。虽然在三线态卡宾的情况下该反应在扩散极限下进行,但单线态卡宾通常更不愿意结合3 O 2。与这种通常遇到的自旋选择性相反,σ 0 π 2单线态基态卡宾 2 H-
咪唑-2-亚基1在低至 30 K 的温度下与3 O 2反应极快。这种低温反应的产物是单线态 2 H -imidazol-2-one O-oxide 7,一种 N-杂环 Criegee 中间体。通过三重态的分子氧的亲电活化,加成反应成为可能,其中O 2结合最初可以在没有障碍的情况下进行。Criegee 中间体7在 1105 cm -1处表现出前所未有的高 O-O 伸缩振动,这可以通过具有 O 2双键的共振结构来解释。此外, 2 H -imidazol-2-one 5和spiro-dioxirane 6可被确定为本文报道的羰基氧化物的光分解产物。