Organoantimoonchemie

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

In de organoantimoonchemie worden verbindingen bestudeerd waarin een directe binding optreedt tussen koolstof en antimoon. Belangrijke oxidatietoestanden voor antimoon zijn Sb(V) en Sb(III). De giftigheid van antimoon vormt een belemmering voor de toepassing van de verbindingen in de organische chemie.[1][2]

Organoantimoon(V)chemie[bewerken]

De antimoonverbindingen van het type R5Sb (stiboranen) kunnen gesynthetiseerd worden uit driewaardige uitgangsstoffen:

\mathrm{(C_6H_5)_3Sb\ +\ Cl_2\longrightarrow\ (C_6H_5)_3SbCl_2}

gevolgd door reactie met fenyllithium:

\mathrm{(C_6H_5)_3SbCl_2\ +\ 2\ C_6H_5Li\longrightarrow\ (C_6H_5)_5Sb\ +\ 2\ LiCl}

Asymmetrische verbindingen kunnen verkregen worden via het stibonium-ion:

\mathrm{R_5Sb\ +\ X_2\longrightarrow\ R_4Sb^+\ X^-\ +\ R{-}X}

gevolgd door reactie met een Grignard-reagens:

\mathrm{R_4Sb^+\ X^-\ +\ R'MgX\longrightarrow\ R_4R'Sb\ +\ MgX_2}

Net als de verwante bismutverbindingen vormen organoantimoon(V)verbindingen makkelijk oniumverbindingen en complexen. Antimoon en bismut behoren tot dezelfde groep van het periodiek systeem.

Pentafenylantimoon ontleedt bij 200°C tot trifenylstibaan en bifenyl. De structuur is een trigonale bipyramide. In het verwante pentamethylantimoon zijn alle methylprotonen zelfs bij -100°C in proton-NMR equivalent. Verbindingen van het type R4SbX neigen sterk tot dimeervorming.

Organoantimoon(III)chemie[bewerken]

In lijn met de naamgeving van de overeenkomstige stikstofverbindingen werd deze groep stoffen, verbindingen van het type R3Sb, meestal aangeduid als stibines. Volgens de huidige IUPAC-naamgeving dienen deze verbindingen als stibanen benoemd te worden.

De stibanen worden gesynthetiseerd op basis van antimoontrichloride en organolithiumverbindingen of Grignard-reagentia:

\mathrm{SbCl_3\ +\ 3\ RLi\longrightarrow\ R_3Sb\ +\ 3\ LiCl}
\mathrm{SbCl_3\ +\ 3\ RMgCl\longrightarrow\ R_3Sb\ +\ 3\ MgCl_2}

Typische reacties van deze groep verbindingen zijn:

\mathrm{R_3Sb\ +\ Br_2\longrightarrow\ R_3SbBr_2}
\mathrm{2\ R_3Sb\ +\ O_2\longrightarrow\ 2\ R_3SbO}
\mathrm{R_3Sb\ +\ Na\ +\ NH_3\longrightarrow\ R_2SbNa}
\mathrm{R_3Sb\ +\ BH_3\longrightarrow\ R_3SbBr_2 \cdot BH_3}

Stibanen zijn zwakke Lewiszuren en complexen worden dan ook niet aangetroffen. Anderzijds zijn de verbindingen, net als die met de lichtere leden van de stikstofgroep (fosfor en arseen), goede liganden in de coördinatiechemie. R3Sb-verbindingen zijn gevoeliger voor lucht (hydrolyse en oxidatie) dan de overeenkomstige R5Sb-verbindingen.

Van antimoon is ook een metalloceen bekend.

Organoantimoon(II)chemie[bewerken]

Formeel is antimoon in hydrazineachtige verbindingen tweewaardig. In deze distibines is een enkelvoudige binding aanwezig tussen twee antimoonatomen. Een aantal van deze verbindingen vertoont thermochromisme: zo is bijvoorbeeld tetramethyldistibine een kleurloos gas, maar bij afkoelen wordt het een gele vloeistof. Uiteindelijk ontstaat een rode vaste stof, net onder het smeltpunt van 18,5°C, en ruim onder het smeltpunt wordt de vaste stof weer geel.[3]

Overzicht van de koolstof-elementverbindingen[bewerken]

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 At Rn
Fr CRa Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
CLa CCe Pr Nd Pm CSm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Ac CTh Pa CU Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Chemische bindingen van koolstof
Standaard verbinding in de organische chemie Ruime toepassingen in de chemie
Academisch interessant, maar beperkte toepassing Binding onbekend of niet beschreven


Bronnen, noten en/of referenties
  1. M. Filella:  Alkyl derivatives of antimony in the environment  Metal ions in life sciences, volume 7  - RSC publishing (Cambridge)  pag. 267 – 301 ISBN 9781847551771  
  2. C. Elschenbroich, A. Salzer:  Organometallics : A Concise Introduction (2nd Ed)  - Wiley-VCH (Weinheim)  (1992) ISBN 3-527-28165-7  
  3. H.J. Breunig, R. Rosler:  Organoantimony compounds with element-element bonds  Coordination Chemistry Reviews  163  pag. 33 – 53 (1997)