n-butilitiu
| N-butilitiu | |
|---|---|
 | |
| Numele IUPAC | |
| 1-litiu-butan | |
| Denumiri alternative | |
| butil litiu n-BuLi | |
| Caracteristici generale | |
| Formula moleculară sau brută | C 4 H 9 Li |
| Masa moleculară ( u ) | 64.05 |
| Aspect | solid cristalin incolor și instabil |
| numar CAS | |
| Numărul EINECS | 203-698-7 |
| PubChem | 61028 |
| ZÂMBETE | CCCC[Li] e [Li+].CCC[CH2-] |
| Proprietăți fizico-chimice | |
| Densitate (g / cm 3 , în cs ) | 0,68 (în solvent hexan) |
| Constanta de disociere de baza la 298,15 K. | > 10 21 |
| Solubilitate în apă | reacționează violent, solubil în solvenți organici nepolari |
| Temperatură de topire | −76 ° C (197,15 K) |
| Temperatura de fierbere | 60-80 ° C (333,15 - 353,15 cu descompunere K) |
| Presiunea de vapori ( Pa ) la 293,15 K. | 17,3 kPa (în solvent hexan) |
| Informații de siguranță | |
| Punct de flacără | −21 ° C (252,15 K) |
| Temperatură de autoaprindere | 240 ° C (513,15 K) |
| Simboluri de pericol chimic | |
     | |
| Fraze H | 225 - 250 - 260 - 304 - 314 - 336 - 361f - 373 - 411 -EUH014 |
| Sfaturi P | 210 - 222 - 223 - 231 + 232 - 370 + 378 - 422 [1] [2] |
Compusul chimic n-butilitiu (sau n-butil-litiu ) reprezintă cel mai important reactiv al compușilor organometalici ai litiului . Este utilizat pe scară largă ca inițiator al polimerizării elastomerilor precum polibutadienă sau copolimer stiren - butadienă ( SBR ). Caracteristica sa foarte puternic bazicitate este exploatat în sinteza organică . Producția anuală mondială de butil litiu și alte organolitii este estimată la 1 800 de tone . Datorită instabilității sale în aer , butilul litiu este comercializat în mod normal într- o soluție organică, de obicei în hexan , la diferite concentrații sau în stare solidă într-o atmosferă inertă de protecție.
Proprietăți fizico-chimice
Datorită caracterului piroforic al butilului litiu și al soluțiilor sale, determinarea proprietăților chimico-fizice necesită o atenție deosebită în protejarea acestuia de aer. Reacționează violent cu apa pentru a forma hidroxid de litiu foarte coroziv:
n-BuLi reacționează și cu CO 2 pentru a da pentanoat de litiu:
Datorită diferenței puternice în electronegativitate între carbon și litiu atomi , C-Li legătura este foarte polarizată, deși nu este ionic. Separarea taxelor a fost estimată la 55-95%. În descrierea practică a unor sinteze organice este adesea folosit pentru a indica compusul ca n-Bu - Li + .
În stare solidă și în soluție, butil litiu, ca multe organolitii, există ca un cluster format din legături covalente Li-Li și Li-C. Principala formă este tetramerul Li 4 care descrie un tetraedru cu atomi de litiu în partea superioară legați de gruparea n-butil. Legătura formată, la 4 centre / 2 electroni, face configurația electronică a litiului mai stabilă. Aceste structuri, în stare solidă, explică solubilitatea acestor compuși în solvenți nepolari.
Aceeași proprietate a litiului de a coordona mai multe lanțuri de hidrocarburi, folosind orbitalele sale neocupate, permite butil-litiu să coordoneze alți donatori σ în soluție.
Sinteză
Reacția clasică de sinteză folosește bromură de n-butil (sau clorură de n-butil) și litiu metalic: [3]
- 2 Li + C 4 H 9 Br → C 4 H 9 Li + LiBr
Reacția este catalizată de prezența unei impurități de sodiu (1%) prezentă în litiu. Solvenții utilizați pentru realizarea acestei sinteze sunt în principal benzen , ciclohexan , hexan și dietil eter . Atunci când se utilizează BuBr, produsul constă dintr-o soluție omogenă care conține un grup mixt de BuLi și LiBr. Pe de altă parte, cu LiCl se obține un precipitat LiCl.
Reactivitate
BuLi dă reacții de schimb dublu cu halogenuri de alchil , de obicei cu bromuri, producând noi organolitiu:
- C 4 H 9 Li + RBr → C 4 H 9 Br + RLi
Aceste reacții sunt de obicei efectuate în dietil eter la -78 ° C.
O categorie similară de reacții include transmetalarea , unde două organometale își schimbă componentele metalice . Multe exemple de astfel de reacții implică schimbul de litiu cu staniu :
- C 4 H 9 Li + (CH 3 ) 3 Sn (C 6 H 5 ) → C 4 H 9 Sn (CH 3 ) 3 + C 6 H 5 Li
Una dintre cele mai exploatate proprietăți ale butil-litiu este basicitatea sa: poate deprotonat orice hidrocarbură a cărei bază conjugată este într-un fel stabilizată prin delocalizare electronică. Exemplele includ alchil (sau fenil) - acetilene , metilfosfine și ferocen . Stabilitatea termodinamică și volatilitatea butanului deplasează echilibrul către produse. Cinetica de bază a BuLi depinde de solventul utilizat. În general, reacția acid-bazică este indicată după cum urmează:
- C 4 H 9 Li + RH C 4 H 10 + R-Li
Liganzii de complexare Li + , cum ar fi tetrametilendiamina (TMEDA) și 1,4-diazobiciclo [2.2.2] octan ( DABCO ), polarizează legătura C-Li și accelerează litierea. Unii aditivi favorizează izolarea derivatului de litiu, un exemplu bine cunoscut este reprezentat de dilitioferrocen:
- Fe (C 5 H 5 ) 2 + 2 C 4 H 9 Li + 2 TMEDA → C 4 H 10 + Fe (C 5 H 4 Li) 2 (TMEDA) 2
Organolitii, inclusiv n-BuLi, pot fi folosiți în sinteza aldehidelor și cetonelor . Un exemplu este reprezentat de reacția cu o amidă disubstituită:
- RLi + R'CON (CH 3 ) 2 → (CH 3 ) 2 NLi + R'C (= O) R
Organolitii sunt utilizați și în sinteza alchenelor . Când sunt încălziți, compușii organici ai litiului suferă eliminarea β-hidrogenului producând o alchenă și hidrură de litiu :
- C 4 H 9 Li + Δ → LiH + CH 3 CH 2 CH = CH 2
Notă
- ^ Sigma Aldrich; rev. din 17.01.2012 referitor la soluția 10M de n-butilitiu în n-hexan
- ^ Folosiți nisip uscat, substanță chimică uscată sau spumă rezistentă la alcool pentru stingere.
- ^ Brandsma, L.; Verkraijsse, HD,Preparative Polar Organometallic Chemistry I , Berlin, Springer-Verlag, 1987, ISBN 3-540-16916-4 .
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe N-butillitiu
linkuri externe
- N- butillitio , pe Sapienza.it , De Agostini .
- ( EN ) N-butyllithium , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
