Pentamethylbismut

Pentamethylbismut
Structuurformule en molecuulmodel
	Ruimtelijk model van
Algemeen
Molecuulformule	of;
Andere namen	Pentametyhylbismutine; Pentamethylbismuoraan; Pentamethylbismutaan; Pentamethyl-λ5-bismuthaan
SMILES	C[Bi](C)(C)(C)C
CAS-nummer	148739-67-7
PubChem	21933141
Wikidata	Q30694207
Portaal	Scheikunde

Pentamethylbismut (of pentamethylbismuthoraan^[1]) is een organometaalverbinding, meer specifiek: een arganobismutverbinding, met vijf methylgroepen gebonden aan één bismut-atoom: ${\ce {Bi(CH3)5}}$ . Het is een voorbeeld van een hypervalente verbinding. Het molecuul heeft de vorm van een driezijdige bipiramide.^[2]

Synthese[bewerken | brontekst bewerken]

Pentamethylbismut wordt in twee stappen uit trimethylbismutaan verkregen. Eerst reageert de trimethylverbinding met sulfurylchloride tot het trimethyldichloride:

{\ce {Bi(CH3)3\ +\ Cl2\ ->\ Bi(CH3)3Cl2}}

In de tweede stap wordt dit product met twee equivalenten methyllithium in ether behandeld, waarbij de pentamethylverbinding ontstaat:

{\ce {Bi(CH3)3Cl2\ +\ 2CH3Li\ ->[{\ce {Et2O}}]\ Bi(CH3)5\ +\ 2LiCl}}

Eigenschappen[bewerken | brontekst bewerken]

Bij -110 °C bestaat ${\ce {Bi(CH3)5}}$ als een blauw-violette vaste stof. De methylgroepen zijn verdeeld over de hoekpunten van een trigonale bipiramide en de bindingslengte tussen bismuth en elk van de methylgroepen is gelijk. Het molcuul is echter niet statisch, zoals blijkt uit het feit dat in het proton-NMR ook bij deze lage tempeatuur slechts één signaal, in plaats van twee (equatoriaal en apicaal) voor de methylgroepen laat zien.^[3] Als vaste stof is de verbindiung stabiel, maar bij verwarmen of in olossing ontleed hij naar trimethylbismutaan.^[2]^[3] DE kleur van de verbinding is opvallend voor zowel de verbindingen van bismut- als andere hypervalente stoffen uit de stikstofgroep. Berekeningen geven aan dat de kleur samenhangt met HOMO-LUMO overgangen. De HOMO is aan de methylgroepen gekopppeld, de LUMO heeft bijdragen van de relativistisch gestabiliseerde 6s-orbitaal van bismut^[4]

Reacties[bewerken | brontekst bewerken]

Als bij de synthese een overmaat methyllithium gebruikt wordt ontstaat een oranje gekleurd zout, lithium(hexamethylbismutaan), ${\ce {Li[Bi(CH3)6]}}$ .^[5] Dit is een zeer ongebruikelijk nion, er zijn maar weinig elementen in staat om met zes orgainische resten een nbinding aan te gaan.^[3] -->

Bronnen, noten en/of referenties

Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Pentamethylbismuth op de Engelstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.

Algemene Verwijzing

Gagnon, Alexandre, Dansereau, Julien, Le Roch, Adrien (2 March 2017). Organobismuth Reagents: Synthesis, Properties and Applications in Organic Synthesis. Synthesis 49 (8): 1707–1745. DOI: 10.1055/s-0036-1589482.

Verwijzingen in de tekst

↑ Hellwinkel, Dieter (1883). Penta- and hexaorganyl derivatives of the main group five elements. Wittig Chemistry. Topics in Current Chemistry Topics in Current Chemistry 109: 1–63. DOI: 10.1007/BFb0018055.
↑ ^a ^b Greene, Tim M., Downs, Anthony J., Pulham, Colin R., Haaland, Arne, Verne, Hans Peter (November 1998). Molecular Structures of Pentamethylarsenic(V) and Trimethyldichloroarsenic(V) by Gas Electron Diffraction and ab Initio Calculations:? Molecular Mechanics Calculations on Pentamethylarsenic(V), Pentaphenylarsenic(V), and Related Compounds. Organometallics 17 (24): 5287–5293. DOI: 10.1021/om980520r.
↑ ^a ^b ^c Wallenhauer, Stephan, Seppelt, Konrad (18 May 1994). Methylbismuth(V) Compounds. Angewandte Chemie International Edition in English 33 (9): 976–978. DOI: 10.1002/anie.199409761.
↑ Conradie, Jeanet, Ghosh, Abhik (February 2017). The Blue-Violet Color of Pentamethylbismuth: A Visible Spin-Orbit Effect. ChemistryOpen 6 (1): 15–17. PMID 28168144. PMC 5288750. DOI: 10.1002/open.201600131.
↑ Wallenhauer, Stephan, Seppelt, Konrad (January 1995). Antimony(V) and Bismuth(V) Methyl Compounds: A Structural Comparison. Inorganic Chemistry 34 (1): 116–119. DOI: 10.1021/ic00105a021.

[1] Hellwinkel, Dieter (1883). Penta- and hexaorganyl derivatives of the main group five elements. Wittig Chemistry. Topics in Current Chemistry Topics in Current Chemistry 109: 1–63. DOI: 10.1007/BFb0018055.

[greene-2] Greene, Tim M., Downs, Anthony J., Pulham, Colin R., Haaland, Arne, Verne, Hans Peter (November 1998). Molecular Structures of Pentamethylarsenic(V) and Trimethyldichloroarsenic(V) by Gas Electron Diffraction and ab Initio Calculations:? Molecular Mechanics Calculations on Pentamethylarsenic(V), Pentaphenylarsenic(V), and Related Compounds. Organometallics 17 (24): 5287–5293. DOI: 10.1021/om980520r.

[wall-3] Wallenhauer, Stephan, Seppelt, Konrad (18 May 1994). Methylbismuth(V) Compounds. Angewandte Chemie International Edition in English 33 (9): 976–978. DOI: 10.1002/anie.199409761.

[4] Conradie, Jeanet, Ghosh, Abhik (February 2017). The Blue-Violet Color of Pentamethylbismuth: A Visible Spin-Orbit Effect. ChemistryOpen 6 (1): 15–17. PMID 28168144. PMC 5288750. DOI: 10.1002/open.201600131.

[wallen-5] Wallenhauer, Stephan, Seppelt, Konrad (January 1995). Antimony(V) and Bismuth(V) Methyl Compounds: A Structural Comparison. Inorganic Chemistry 34 (1): 116–119. DOI: 10.1021/ic00105a021.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]