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有機鈉化學

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有機鈉化學是研究含有碳-鈉鍵的金屬有機化合物(即有機鈉化合物)化學的學科。[1][2] 有機鈉化合物的應用因為與有機鋰化合物(同樣位於元素周期表IA族)競爭而收到部分限制。儘管如此仍存在幾種重要的化合物。

碳與鹼金屬原子形成的化學具有很強的極性,而碳原子具有強的親核性(比較電負性,碳為2.55,而0.98、0.93、0.82、0.82)。最重要的有機鈉化合物是環戊二烯基鈉,它可以通過金屬鈉與環戊二烯反應來製備:

2 Na + 2 C5H6 → 2 NaC5H5 + H2

更高級別的鹼金屬甚至可與非活性的烴類發生金屬化反應,而且還可發生自身金屬化反應:

2 NaC2H5 → C2H4Na2 + C2H6

另一個副反應是β-消除反應:

NaC2H5 → NaH + C2H4

這類化合物具有的碳負離子的性質可以通過共振來使之穩定,比如三苯甲基鈉(Ph3CNa)這類化合物。

金屬鈉還能與烴發生單電子還原反應。與反應得到萘鈉溶液。

C10H8 + Na → Na+[C10H8]-•

Wanklyn反應(1858)中[3] [4],鈉代替了二氧化碳進行類似於格氏試劑的反應:

C2H5Na + CO2 → C2H5CO2Na

最早製得的烷基鈉是通過二烷基化合物(比如二乙基汞)進行Schorigin反應Shorygin反應製備的[5] [6]

(C2H5)2Hg + 2Na → 2C2H5Na

更高級的鹼金屬化學

更高級的鹼金屬有機金屬化合物,包括有機鉀化合物有機銣化合物有機銫化合物,比有機鈉化合物更活潑因而用途有限。一種著名的試劑是施洛瑟鹼,即正丁基鋰叔丁醇鉀的混合物。這種試劑是超強鹼,並可以與丙烯反應得到烯丙基鉀 (KCH2CHCH2)。順-2-丁烯和反-2-丁烯與鹼金屬反應時處於平衡狀態:當鹼金屬為鋰或鈉時,異構化速度很快;而更高級的鹼金屬時,則平衡更趨緩慢。這是由於高級的鹼金屬因較大的空間位阻而阻止了異構化。[7]

參考資料

  1. ^ Synthesis of Organometallic Compounds: A Practical Guide Sanshiro Komiya Ed. 1997
  2. ^ C. Elschenbroich, A. Salzer Organometallics : A Concise Introduction (2nd Ed) (1992) from Wiley-VCH: Weinheim. ISBN 3-527-28165-7
  3. ^ J. A. Wanklyn, Ann. 107, 125 (1858)
  4. ^ The Merck index of chemicals and drugs: an encyclopedia for chemists, Paul G. Stecher
  5. ^ P. Schorigin, Ber. 40, 3111 (1907)
  6. ^ P. Schorigin, Ber. 41, 2711, 27l7, 2723 (1908)
  7. ^ Manfred Schlosser. Superbases for organic synthesis. Pure and Appl. Chem. 1988, 60 (11): 1627–1634. doi:10.1351/pac198860111627. 
CH He
CLi CBe CB CC CN CO CF Ne
CNa CMg CAl CSi CP CS CCl CAr
CK CCa CSc CTi CV CCr CMn CFe CCo CNi CCu CZn CGa CGe CAs CSe CBr CKr
CRb CSr CY CZr CNb CMo CTc CRu CRh CPd CAg CCd CIn CSn CSb CTe CI CXe
CCs CBa CHf CTa CW CRe COs CIr CPt CAu CHg CTl CPb CBi CPo CAt Rn
Fr CRa Rf Db CSg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
CLa CCe CPr CNd CPm CSm CEu CGd CTb CDy CHo CEr CTm CYb CLu
Ac CTh CPa CU CNp CPu CAm CCm CBk CCf CEs Fm Md No Lr
化合物
  應用廣泛
  應用較多
  僅限學術研究
  尚未發現
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