Acetilide

formula generală a unei acetilide.
Grupul C≡C este legat de un grup funcțional și un metal, ca în propilura de litiu .

Acetilidele sunt compușii chimici cu formula generică RC≡CM sau MC≡CM, în care un metal sau altă grupare cationică este substituită cu unul sau ambii atomi de hidrogen din molecula de acetilenă . ^[1] Se mai numesc acetilide și sunt importante în sinteza organică .

Grupul acetilidic

Gruparea acetilură este grupa funcțională organică caracteristică a compușilor aparținând clasei alchinelor și acetilidelor, având formula (C≡C) ^2- . Acetilidele au un caracter ionic, care devine evident prin supunerea acestor produse la hidroliză pentru a forma acetilenă și oxizi metalici .

Sinteză

Acetilații metalici (denumiți adesea carburi dacă hidrogenul a fost înlocuit cu ambii atomi de carbon) sunt de obicei sintetizați prin barbotarea acetilenei într-o soluție de metal sau una din sărurile sale. Compușii formați sunt toți foarte explozivi sau reactivi. ^[2]

Acetilide monoprotice

Toate acetilidele la care este substituit un singur hidrogen pentru metalul ligand . Acetilidele de sodiu sau potasiu pot fi preparate din diverși reactivi anorganici, de exemplu amida de sodiu , ^[3] sau din metale elementare, la temperatura camerei și presiunea atmosferică. ^[4]

Acetilură monosodică

Cu formula chimică NaC ₂ H.

Acetilură monolitică

Acetilena este deprotonată din n-butilitiu la 205 K , folosind tetrahidrofuran ca catalizator , creând acetilură monolitică : ^[5]

{\ce {{H-\!{\equiv }\!-H}+BuLi->[{\ce {THF}}][-78^{\circ }{\ce {C}}]{Li-\!{\equiv }\!-H}+BuH}}

{\ displaystyle {\ ce {{H - \! {\ equiv} \! - H} + BuLi -> [{\ ce {THF}}] [- 78 ^ {\ circ} {\ ce {C}}] {Li - \! {\ Equiv} \! - H} + BuH}}}

{\ce {{H-\!{\equiv }\!-H}+BuLi->[{\ce {THF}}][-78^{\circ }{\ce {C}}]{Li-\!{\equiv }\!-H}+BuH}}

Hexametildisilatul de litiu poate fi utilizat și pentru deprotonarea etilenei.

Cu metale din grupa I

Compușii acetilici ai metalelor alcalino-pământoase sunt sintetizați într-un mediu anaerob.

Sinteza acetilurii de litiu

Același subiect în detaliu: Carbura de litiu .

Carbura de litiu sau acetilura de litiu sunt sintetizate în diferite moduri:

Litiul metalic este dizolvat în amoniac lichid, iar acetilena a barbotat în el
Litiul topit reacționează la temperatură ridicată cu pulbere de grafit
Dioxidul de carbon este trecut peste litiul topit.

Sinteza acetilurii de sodiu

În prezența unei baze foarte puternice, cum ar fi amida de sodiu, etina (acetilena) produce un proton ionului amidic, formând o acetilură salină și amoniac.

{\ce {C2H2 (g) + NaNH2 -> C2HNa + NH3}}

{\ displaystyle {\ ce {C2H2 (g) + NaNH2 -> C2HNa + NH3}}}

{\ displaystyle {\ ce {C2H2 (g) + NaNH2 -> C2HNa + NH3}}}

^[6]

Cu metale din grupa II

Aceste tipuri de reacții necesită de obicei temperaturi ridicate.

Sinteza carburii de calciu

Același subiect în detaliu: Carbura de calciu .

Carbura de calciu, cu formula chimică CaC ₂ , în care cei doi atomi de carbon sunt legați între ei printr-o legătură covalentă triplă și cu calciu fiecare cu o legătură covalentă polară, este produsă industrial prin reacția varului viu și a cărbunelui la 2000 C °, prin această reacție:

{\ce {CaO + 3C -> CaC2 + CO}}

{\ displaystyle {\ ce {CaO + 3C -> CaC2 + CO}}}

{\ displaystyle {\ ce {CaO + 3C -> CaC2 + CO}}}

Spre deosebire de alte carburi de acetil, nu se pleacă de la acetilenă pentru a sintetiza compusul, ci din compus se poate produce direct acetilenă, pur și simplu prin expunerea carburii la apă:

{\ce {CaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2}}

{\ displaystyle {\ ce {CaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca (OH) 2}}}

{\ displaystyle {\ ce {CaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca (OH) 2}}}

Carbura de calciu reacționează bine și cu umiditatea din aer.

Din metalele blocului d

Un proces similar este sinteza acetilidelor sau carburilor metalelor de tranziție , unde acetilena este barbotată într-o soluție care conține sarea dizolvată.

Sinteza acetilidei de argint

Același subiect în detaliu: Carbura de argint .

Acetilena este barbotată într-o soluție de azotat de argint , apă și acid azotic , unde formează un precipitat alb de carbură de argint :

{\ce {AgNO3 (aq) + C2H2 (g) -> Ag2C2 v + 2HNO3 (aq)}}

{\ displaystyle {\ ce {AgNO3 (aq) + C2H2 (g) -> Ag2C2 v + 2HNO3 (aq)}}}

{\ displaystyle {\ ce {AgNO3 (aq) + C2H2 (g) -> Ag2C2 v + 2HNO3 (aq)}}}

Sinteza acetilurii de cupru

Același subiect în detaliu: Carbura de cupru .

Acetilena este barbotată într-o soluție apoasă de clorură de cupru , unde se va forma o substanță roșie de cărămidă: ^[4]

{\ce {2CuCl + C2H2 -> Cu2C2 + 2HCl}}

{\ displaystyle {\ ce {2CuCl + C2H2 -> Cu2C2 + 2HCl}}}

{\ displaystyle {\ ce {2CuCl + C2H2 -> Cu2C2 + 2HCl}}}

Chimie organica

Acetilidele sunt reactivi utili în chimia organică, deoarece pot fi utilizați pentru a prelungi lanțurile de carbon prin substituție nucleofilă cu halogenuri de alchil primare.

Un exemplu de reacție chimică în care o acetilură reacționează cu un metal alcalin pământos pentru a forma un alcool terțiar este prezentat mai jos:

În care propionatul de etil este deprotonat de n-butilitiu formând etilpropionat de litiu . Un mol de ciclopentanonă vine pentru fiecare mol de etilpropionat de litiu pentru a forma un alcoxid de litiu (formula R - OLi, unde R este grupul funcțional al complexelor de care era legat anterior). Se adaugă apoi acid acetic pentru a schimba litiul cu hidrogenul acidului pentru a forma alcoolul final. ^[7]

Reacția Arens-van Drop este o reacție chimică în care heptoxiacetilena este transformată într-un reactiv Grignard , apoi reacționează cu o cetonă pentru a produce alcool propargilic (C ₃ H ₄ O):

Reacția Isler este o variantă a reacției Arens-van Drop în care epoxi acetilena este înlocuită cu eter beta-clorovinilic și amidă de litiu . ^[4]
Reacția Favorskii-Babayan este un proces chimic în care cetonele reacționează cu alchine (inclusiv acetilena) în prezența metalelor alcaline:

Notă

^ IUPAC Gold Book - Achetylides.
^ (EN) Franco Cataldo și Carlo S. Casari, Sinteza, structura și proprietățile termice ale polinidelor și acetilidelor din cupru și argint , în Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, vol. 17, n. 4, 1 decembrie 2007, pp. 641-651, DOI : 10.1007 / s10904-007-9150-3 . Adus pe 21 mai 2018 .
^ (EN) DIMETILETINILCARBINOL , în Sinteze organice, vol. 20, 1940, p. 40, DOI : 10.15227 / orgsyn.020.0040 . Adus pe 21 mai 2018 .
^ ^a ^b ^c ( EN ) Nikolaus von Kutepow, Chimia acetilenelor. Von HG Viehe. Marcel Dekker Inc., New York 1969. 1. Aufl., XV, 1298 S., zahlr. Fila. U. Formeln, geb. 59,50 dolari , în Angewandte Chemie , vol. 84, nr. 8, 1972-04, pp. 367-367, DOI : 10.1002 / ange . 19720840843 . Adus pe 21 mai 2018 .
^ ( RO ) PREGĂTIREA ȘI UTILIZAREA ACETILIDULUI DE LITIU: 1-METIL-2-ETINIL-endo-3,3-DIMETIL-2-NORBORNANOL , în Sinteze organice , vol. 68, 1990, p. 14, DOI : 10.15227 / orgsyn.068.0014 . Adus pe 21 mai 2018 .
^ Petrucci, Herring, Madura, Bissonnette, General Chemistry , Padova, Piccin, 2013, p. 1177, ISBN 9788829926923 .
^ (EN) M. Mark Midland, Alfonso Tramontano și John R. Cable, Sinteza alchil 4-hidroxi-2-alchinoaților , în The Journal of Organic Chemistry, vol. 45, n. 1, 1980-01, pp. 28-29, DOI : 10.1021 / jo01289a006 . Adus pe 21 mai 2018 .

Elemente conexe

linkuri externe

( EN ) Acetilide , pe Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei

[1] IUPAC Gold Book - Achetylides.

[2] (EN) Franco Cataldo și Carlo S. Casari, Sinteza, structura și proprietățile termice ale polinidelor și acetilidelor din cupru și argint , în Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, vol. 17, n. 4, 1 decembrie 2007, pp. 641-651, DOI : 10.1007 / s10904-007-9150-3 . Adus pe 21 mai 2018 .

[3] (EN) DIMETILETINILCARBINOL , în Sinteze organice, vol. 20, 1940, p. 40, DOI : 10.15227 / orgsyn.020.0040 . Adus pe 21 mai 2018 .

[:0-4] ( EN ) Nikolaus von Kutepow, Chimia acetilenelor. Von HG Viehe. Marcel Dekker Inc., New York 1969. 1. Aufl., XV, 1298 S., zahlr. Fila. U. Formeln, geb. 59,50 dolari , în Angewandte Chemie , vol. 84, nr. 8, 1972-04, pp. 367-367, DOI : 10.1002 / ange . 19720840843 . Adus pe 21 mai 2018 .

[5] ( RO ) PREGĂTIREA ȘI UTILIZAREA ACETILIDULUI DE LITIU: 1-METIL-2-ETINIL-endo-3,3-DIMETIL-2-NORBORNANOL , în Sinteze organice , vol. 68, 1990, p. 14, DOI : 10.15227 / orgsyn.068.0014 . Adus pe 21 mai 2018 .

[6] Petrucci, Herring, Madura, Bissonnette, General Chemistry , Padova, Piccin, 2013, p. 1177, ISBN 9788829926923 .

[7] (EN) M. Mark Midland, Alfonso Tramontano și John R. Cable, Sinteza alchil 4-hidroxi-2-alchinoaților , în The Journal of Organic Chemistry, vol. 45, n. 1, 1980-01, pp. 28-29, DOI : 10.1021 / jo01289a006 . Adus pe 21 mai 2018 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]