Tert-butyylilitium

tert -butyylilitium
Kenraali
Systemaattinen nimi	tert -butyylilitium
Lyhenteet	t -BuLi
Chem. kaava	C4H9Li
Fyysiset ominaisuudet
Osavaltio	väritön kiinteä aine
Moolimassa	64,055 g/ mol
Tiheys	0,66 g/cm³
Kemiallisia ominaisuuksia
pK a	53 (linkitetty)
Luokitus
CAS-numero	594-19-4
PubChem	638178
ChemSpider	10254347
EINECS-numero	209-831-5
YK-numero	3394
Hymyilee
[Li]C(C)(C)C
InChI
InChI = 1S/C4H9.Li/c1-4(2)3;/h1-3H3;/q-1;+1
Turvallisuus
NFPA 704	neljä neljä neljäW
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 ℃, 100 kPa), ellei toisin mainita.

tert -butyylilitium ( t -BuLi) on organolitiumyhdiste, jolla on kaava C 4 H 9 Li, isobutaanijohdannainen , jossa vetyatomi keskeisessä hiiliatomissa on korvattu litiumilla . Käytetään laajasti orgaanisessa synteesissä vahvana emäksenä ja litioivana reagenssina.

Haetaan

tert -butyylilitiumia saadaan tert - butyylikloridin ja litiumin välisellä reaktiolla. Tekniikka vaatii huolellisuutta, koska nämä kaksi reagoivaa ainetta muodostavat helposti isobuteenin ja isobutaanin . Vedettömän pentaanin ja 1 % natrium -litiumlejeeringin seokseen lisätään tert -butyylikloridia , joka sisältää vähän tert - butyylialkoholia . Reaktion päätyttyä sakka suodatetaan pois ja suodos kerätään. Tert -butyylilitiumin pitoisuus suodoksessa määritetään kaksoistitrauksella Gilmanin [1] mukaan . Myös tert - butyylilitium voidaan titrata sek - butyylialkoholilla käyttämällä 1,10-fenantroliinia tai 2,2' -bikinoliinia indikaattorina [2] .

Fysikaaliset ominaisuudet

tert -butyylilitium on väritön kiinteä aine, joka hajoaa 140 °C:ssa muodostaen litiumhydridiä . 70 °C:ssa ja 0,1 mm Hg:ssä. Taide. se sublimoi . Yhdiste liukenee hiilivetyihin , dietyylieetteriin ja tetrahydrofuraaniin , mutta reagoi kiivaasti veden ja muiden proottisten liuottimien kanssa. Toimitetaan tyypillisesti 1,7 M liuoksena pentaanissa tai heptaanissa. Näissä liuottimissa tert -butyylilitium muodostaa tetrameerejä, dietyylieetterissä se on dimeeriä ja tetrahydrofuraanissa se on monomeeri. Tertiääristen polyamiinien ( TMEDA , DABCO jne.) lisääminen lisää sen reaktiivisuutta [2] .

Orgaanisen synteesin sovellukset

Tert -butyylilitiumia käytetään synteesissä vahvana emäksenä. Koska sen konjugaattihapon, isobutaanin, happamuusvakio pKa on noin 53 , tasapaino deprotonointireaktioissa on siirtynyt lähes kokonaan deprotonoitua tuotetta kohti. Huolimatta siitä, että tert - butyylilitiumilla on korkeampi reaktiivisuus ja pienempi nukleofiilisyys , tämän reagenssin isomeerejä - n- butyylilitiumia ja sek - butyylilitiumia käytetään useammin litiaatioon. Liuottimina käytettävät hiilivedyt ovat yleensä inerttejä reagenssin suhteen, mutta eetterit ja amiinit, jotka myös toimivat usein liuottimina, litioituvat reagenssilla jopa matalissa lämpötiloissa [2] .

tert -butyylilitiumia käytetään halogeenin ja litiumin vaihtoreaktioissa . Tämä reversiibeli reaktio halogenidien kanssa jopa matalissa lämpötiloissa antaa organolitiumtuotteita hyvillä saannoilla. Tätä helpottaa myös litioivan reagenssin tertiäärinen rakenne [2] .

Koska tert -butyylilitium on nukleofiilinen, se voi lisätä kaksoissidoksia . Joten joskus reaktioissa muodostuu yllättäen neoheksyylilitiumia (3,3-dimetyylibutyylilitiumia) - tert -butyylilitiumin etyleeniin lisäämisen tuotetta , joka saadaan liuottimien (dietyylieetteri tai tetrahydrofuraani) hajoamisesta [2] .

Turvallisuus

Tert - butyylilitiumliuokset ovat pyroforisia ja voivat syttyä itsestään violetilla liekillä joutuessaan kosketuksiin ilman kanssa. Tert -butyylilitiumia sisältävät astiat on huuhdeltava inertillä kaasulla tällaisen kosketuksen estämiseksi. Tulipalon sattuessa käytä jauhesammutinta äläkä yritä sammuttaa liekkiä vedellä tai halogenoituja hiilivetyjä sisältävällä sammuttimella. Työskennellessäsi tämän reagenssin kanssa on tärkeää suorittaa kaikki toimenpiteet suojaverkon takana. Tert -butyylilitiumin siirtotoimenpiteet suoritetaan standardimenetelmin ruiskun tai neulan kautta. Myös kaikki reaktiot tert -butyylilitiumin kanssa tulisi suorittaa lämpötiloissa selvästi alle 0 °C, koska ne ovat hyvin eksotermisiä [2] .

Huolimaton työ tert -butyylilitiumin kanssa aiheutti tragedioita. Vuonna 2008 23-vuotias UCLA:n työntekijä Sheri Sangji sai vakavia palovammoja vetäessään reagenssia pullosta ruiskulla . Ruiskun mäntä putosi ulos ja tert - butyylilitium syttyi kosketuksesta ilman kanssa. Sitten syttyi tulipalo työpaikalla olevissa liuottimissa ja tytön vaatteissa. 16. tammikuuta 2009 hän kuoli palovammoihinsa [3] [4] .

Muistiinpanot

1. ↑ Wakefield, BJ Organolithium Methods . - Academic Press, 1988. - S.  23-24 . — ISBN 0-12-730940-3 .
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 Bailey WF, Wachter-Jurcsak N. t - Butyllithium   // e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. - Wiley, 2009. - doi : 10.1002/047084289X.rb396.pub2 .
3. ↑ Kemsley, Jyllian . Tutkija kuolee laboratorion tulipalon jälkeen  , Chemical & Engineering News  (22. tammikuuta 2009) . Arkistoitu alkuperäisestä 3. tammikuuta 2015. Haettu 3. tammikuuta 2015.
4. ↑ Kemsley, Jyllian . Learning from UCLA  , Chemical & Engineering News (3. elokuuta  2009). Arkistoitu alkuperäisestä 8. tammikuuta 2015. Haettu 3. tammikuuta 2015.