Diisopropylamid lithný

Diisopropylamid lithný (anglicky lithium diisopropylamide, zkratka LDA) je organická sloučenina lithia se vzorcem [(CH₃)₂CH]₂NLi. Používá se v organické syntéze jako silná zásada; jeho časté používání vyplývá z dobré rozpustnosti v nepolárních rozpouštědlech a z nenukleofilní povahy této látky. V čisté podobě jde o bezbarvou pevnou látku, ovšem často se připravuje a používá pouze jako roztok.

Diisopropylamid lithný
strukturní vzorec
Obecné
Systematický název	diisopropylamid lithný
Sumární vzorec	C6H14LiN
Vzhled	bezbarvá pevná látka
Identifikace
Registrační číslo CAS	4111-54-0
PubChem	2724682
SMILES	[Li+].[N-](C(C)C)C(C)C
InChI	InChI=1S/C6H14N.Li/c1-5(2)7-6(3)4;/h5-6H,1-4H3;/q-1;+1
Vlastnosti
Molární hmotnost	107,123 g/mol
Teplota tání	161 °C (434 K)
Hustota	0,79 g/cm3
Disociační konstanta pKa	36 (v THF)
Rozpustnost ve vodě	reaguje
Bezpečnost
GHS02 GHS05 [1] Nebezpečí[1]
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Příprava a struktura

Dimer diisopropylamidu lithného v THF koordinovaný na kationty Li⁺

Diisopropylamid lithný se obvykle připravuje reakcí chladného (0 až −78 °C) roztoku diisopropylaminu v tetrahydrofuranu (THF) s N-butyllithiem.^[2]

Při disociaci je diisopropylamid protonován za vzniku diisopropylaminu. Diisopropylamin má v THF pK_a 36, jeho konjugovaná zásada může tedy deprotonovat kyselejší sloučeniny; řada těchto sloučenin patří mezi kyseliny s obecným vzorcem R₂CHZ, kde Z = C(O)R', CO₂R' nebo CN. Běžné protické funkční skupiny jako alkoholy a karboxylové kyseliny lze také snadno deprotonovat.

Podobně jako většina ostatních organolithných sloučenin není diisopropylamid lithný solí, ale přesto je značně polární. V roztocích vytváří shluky; míra shlukování závisí na vlastnostech použitého rozpouštědla. V THF se vyskytuje převážně jako solvatovaný dimer.^[3][4] V nepolárních rozpouštědlech, k jakým patří mimo jiné toluen, tvoří oligomery, které jsou navzájem v rovnováze závislé na teplotě; při pokojové teplotě jsou v největších množstvích přítomny trimery a tetramery. Při snižování teploty dochází k tvorbě pentamerních i složitějších oligomerních struktur.^[5]

V pevném skupenství je tato látka značně pyroforická,^[6] ovšem v roztocích tuto vlastnost obvykle nemá. Je komerčně dostupná ve formě roztoků v polárních aprotických rozpouštědlech jako jsou THF a diethylether, ovšem pro použití v malých množstvích (do 50 mmol) je mnohem častější a méně nákladná příprava přímo v laboratoři.

Kinetické a termodynamické zásady

Deprotonace karbonových kyselin může být řízena kineticky i termodynamicky. Při kineticky řízené deprotonaci je třeba použít zásadu, která obsahuje stericky ovlivněné funkční skupiny; například při použití fenylacetonu při deprotonaci vzniknou dva různé enoláty. Ukázalo se, že když diisopropylamid lithný deprotonuje methylovou skupinu, tak se jedná o kineticky řízenou reakci. Slabší zásady jako jsou alkoxidy, které substrát deprotonují vratně, vytvářejí termodynamicky stabilnější benzylové enoláty. Alternativou k použití slabých zásadad je přítomnost silných zásad v nižších koncentracích, než má příslušný keton; například u směsi hydridu sodného s tetrahydrofuranem nebo dimethylformamidem (DMF) reaguje zásada pouze na rozhraní mezi roztokem a pevnou fází. Molekula ketonu může být deprotonována na kinetickém místě. Vzniklý enolát může reagovat s dalším ketonem a vytvořit tak výměnou protonů termodynamický enolát, a to i v aprotických rozpouštědlech, která neuvolňují hydroniové ionty.

Za určitých podmínek může diisopropylamid lithný fungovat jako nukleofil.