Терт-бутилитиум

хемиско соединение

Терт-бутилитиум е хемиско соединение со формулата (CH 3 ) 3 CLi. Како органолитиумско соединение, има примена во органската синтеза бидејќи е силна основа, способна да депротонира многу јаглеродни молекули, вклучувајќи го и бензенот. Тој е комерцијално достапен како раствори на јаглеводороди; обично не се подготвува во лабораторија.

Подготовка

уреди

терц -бутиллитиум се произведува комерцијално со третирање на терц -бутил хлорид со литиум метал. Нејзината синтеза првпат беше пријавена од RB Woodward во 1941 година [1]

Структура и поврзување

уреди
 

Како и другите органолитиумски соединенија, терц -бутиллитиумот е склопно соединение . Додека n -бутилитиум постои и како хексамер и како тетрамер, терц -бутиллитиумот постои исклучиво како тетрамер со кубанска структура . Сврзувањето во органолитиумските склопови вклучува делокализација на сигма и значајно поврзување Li-Li.[2] И покрај неговата комплицирана структура, терц -бутиллитиумот обично се прикажува во равенките како мономер.

Литиум-јаглеродна врска во терц -бутиллитиум е многу поларизирана, има околу 40 проценти јонски карактер . Молекулата реагира како карбанјон, како што е претставено со овие две резонантни структури .[3]

Реакции

уреди

терц -Бутилитиум е познат по депротонација на јаглеродни киселини (CH врски). Еден пример е двојната депротонација на алил алкохолот .[4] Други примери се депротонација на винил етери .[5][6][7]

Во комбинација со n -бутиллитиум, терц -бутиллитиум го монолити фероценот .[8] терц -бутилитиум депротонира дихлорометан :[9]

H
2
CCl
2
+ RLi → HCCl
2
Li + RH

Слично на n -бутиллитиум, терц -бутиллитиумот може да се користи за реакции на размена на литиум-халоген .[10][11]

Компатибилност со растворувачи

уреди

За да се минимизира разградувањето од растворувачите, реакциите кои вклучуваат терц -бутиллитиум често се изведуваат на многу ниски температури во специјални растворувачи, како што е мешавината на растворувачи Trapp .

Повеќе од другите соединенија на алкилитиум, терц -бутиллитиумот реагира со етери .[2] Во диетил етер, полуживотот на терц -бутиллитиум е околу 60 минути на 0 °C. Тој е уште пореактивен кон тетрахидрофуран (THF), полуживотот во растворите на THF е околу 40 минути на -20 °C.[12] Во диметоксиетан, полуживотот е околу 11 минути на -70 °C [13] Во овој пример, реакцијата на терц -бутиллитиум со (THF) е прикажана:

 
 

Безбедност

уреди

терц -бутиллитиум е пирофорна супстанција, што значи дека спонтано се запали при изложување на воздух. Техниките без воздух се важни за да се спречи ова соединение да реагира насилно со кислород и влага:

t -BuLi + O 2t -BuOOLi
t -BuLi + H 2 O → t -BuH + LiOH

Растворувачите што се користат во заедничките комерцијални препарати сами по себе се запаливи. Иако е можно да се работи со ова соединение користејќи пренос на канила, трагите од терц -бутиллитиум на врвот на иглата или канилата може да се запалат и да ја затнат канилата со соли на литиум. Додека некои истражувачи го земаат овој ефект на „пилот светло“ како знак дека производот е „свеж“ и не е деградиран поради време или несоодветно складирање/ракување, други претпочитаат да го затворат врвот на иглата или канилата во кратка стаклена цевка, која е исплакнат со инертен гас и затворен на секој крај со прегради.[14] Се случија сериозни лабораториски несреќи со терц -бутиллитиум. На пример, во 2008 година, асистент за истражување на персоналот, Шехарбано Санџи, во лабораторијата на Патрик Харан [15] на Универзитетот во Калифорнија, Лос Анџелес, почина откако беше сериозно изгорен од пожар запален од терц -бутиллитиум.[16][17][18]

Реакциите од големи размери може да доведат до неизбежни реакции, пожари и експлозии кога терц -бутиллитиумот се меша со етери како што се диетил етер и тетрахидрофуран. Може да се претпочита употреба на јаглеводородни растворувачи.

Наводи

уреди
  1. Bartlett, Paul D.; C. Gardner Swain; Robert B. Woodward (1941). „t-Butyllithium“. J. Am. Chem. Soc. 63 (11): 3229–3230. doi:10.1021/ja01856a501.
  2. 2,0 2,1 Elschenbroich, C. (2006). Organometallics. Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-29390-2.
  3. K. P. C. Vollhardt, N. E. Schore (1999). „Organometallic reagents: sources of nucleophilic carbon for alcohol synthesis“. Organic Chemistry : Structure And Function, 3rd edition.
  4. Rick L. Danheiser, David M. Fink, Kazuo Okano, Yeun-Min Tsai, Steven W. Szczepanski (1988). „(1-Oxo-2-Propenyl)Trimethylsilane“. Organic Syntheses. 66: 14. doi:10.15227/orgsyn.066.0014.CS1-одржување: повеќе имиња: список на автори (link)
  5. John A. Soderquist (1990). „Acetyltrimethylsilane“. Organic Syntheses. 68: 25. doi:10.15227/orgsyn.068.0025.
  6. M. A. Tschantz, L. E. Burgess, A. I. Meyers (1996). „4-Ketoundecanoic Acid“. Organic Syntheses. 73: 215. doi:10.15227/orgsyn.073.0215.CS1-одржување: повеќе имиња: список на автори (link)
  7. Krzysztof Jarowicki, Philip J. Kocienski, Liu Qun (2002). „1,2-Metallate Rearrangement: (Z)-4-(2-Propenyl)-3-Octen-1-Ol“. Organic Syntheses. 79: 11. doi:10.15227/orgsyn.079.0011.CS1-одржување: повеќе имиња: список на автори (link)
  8. Carl A. Busacca, Magnus C. Eriksson, Nizar Haddad, Z. Steve Han, Jon C. Lorenz, Bo Qu, Xingzhong Zeng, Chris H. Senanayake (2013). „Practical Synthesis of Di-tert-Butylphosphinoferrocene“. Organic Syntheses. 90: 316. doi:10.15227/orgsyn.090.0316.CS1-одржување: повеќе имиња: список на автори (link)
  9. Matteson, Donald S.; Majumdar, Debesh (1983). „Homologation of Boronic Esters to α-Chloro Boronic Esters“. Organometallics. 2 (11): 1529–1535. doi:10.1021/om50005a008.
  10. Adam P. Smith, Scott A. Savage, J. Christopher Love, Cassandra L. Fraser (2002). „Synthesis of 4-, 5-, and 6-Methyl-2,2'-bipyridine by a Negishi Cross-Coupling Strategy: 5-Methyl-2,2'-bipyridine“. Organic Syntheses. 78: 51. doi:10.15227/orgsyn.078.0051.CS1-одржување: повеќе имиња: список на автори (link)
  11. Mercedes Amat, Sabine Hadida, Swargam Sathyanarayana, Joan Bosch (1997). „Regioselective Synthesis of 3-Substituted Indoles: 3-Ethylindole“. Organic Syntheses. 74: 248. doi:10.15227/orgsyn.074.0248.CS1-одржување: повеќе имиња: список на автори (link)
  12. Stanetty, P; Koller, H.; Mihovilovic, M. (1992). „Directed ortho Lithiation of Phenylcarbamic acid 1,1-Dimethylethyl Ester (N-BOC-aniline). Revision and Improvements“. Journal of Organic Chemistry. 57 (25): 6833–6837. doi:10.1021/jo00051a030.
  13. Fitt, J. J.; Gschwend, H. E. (1984). „Reaction of n-, sec-, and tert-butyllithium with dimethoxyethane (DME): a correction“. Journal of Organic Chemistry. 49: 209–210. doi:10.1021/jo00175a056.
  14. Errington, R. M. (1997). Advanced practical inorganic and metalorganic chemistry (Google Books excerpt). London: Blackie Academic & Professional. стр. 47–48. ISBN 978-0-7514-0225-4.
  15. „Harran Lab: UCLA“. Архивирано од изворникот на 2012-10-13. Посетено на 2023-02-24.
  16. Jyllian Kemsley (2009-01-22). „Researcher Dies After Lab Fire“. Chemical & Engineering News.
  17. Jyllian Kemsley (2009-04-03). „Learning From UCLA: Details of the experiment that led to a researcher's death prompt evaluations of academic safety practices“. Chemical & Engineering News.
  18. Los Angeles Times, 2009-03-01