tert-butyllithium

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
tert-butyllithium
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van tert-butyllithium
Structuurformule van tert-butyllithium
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
C4H9Li
IUPAC-naam tert-butyllithium
Andere namen t-BuLi, tert-BuLi
Molmassa 64.05 g/mol
SMILES
C[CH2-](C)C.[Li+]
CAS-nummer 594-19-4
Beschrijving Kleurloze, vaste stof
Fysische eigenschappen
Dichtheid 0.66 g/cm³
Kookpunt 36-40 °C
Goed oplosbaar in alkanen
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

tert-butyllithium is een organometaalverbinding met als brutoformule (CH3)3CLi. Zoals elke organometaalverbinding heeft de verbinding toepassingen in de organische synthese, omdat tert-butyllithium als base sterk genoeg is om vrijwel elk koolstofatoom te kunnen deprotoneren, inclusief benzeen.

tert-butyllithium is commercieel beschikbaar als oplossing in di-ethylether of koolwaterstoffen; in het laboratorium wordt het zelden bereid. tert-butyllithium komt voor als moleculaire clusters.

Eigenschappen en reacties[bewerken]

De binding tussen lithium en koolstof is sterk gepolariseerd: de binding bevat ongeveer 40% ionair karakter. De verbinding reageert bijgevolg als een carbanion, hetgeen duidelijk wordt uit de resonantiestructuren.[1]

Resonantie in tert-butyllithium

Net als n-butyllithium kan tert-butyllithium gebruikt worden voor het uitwisselen van halogenen voor lithium. Ook het gebruik als sterke base vindt uitgebreide toepassing: tert-butyllithium wordt gebruikt voor het deprotoneren van amines en geactiveerde koolstof-waterstofbindingen, zoals de α-positie van THF in onderstaand voorbeeld:

Zersetzung THF tert-Butyllithium1.svg
Zersetzung THF tert-Butyllithium2.svg

Toxicologie en veiligheid[bewerken]

tert-butyllithium is licht ontvlambaar. Ook de oplosmiddelen die voor de stof gebruikt worden zijn brandbaar.[2] De verbinding wordt meestal gebruikt onder een inerte atmosfeer van stikstofgas, omdat hiermee wordt voorkomen dat tert-butyllithium met zuurstof of vocht uit de lucht kan reageren:

\mathrm{(CH_3)_3CLi\ +\ O_2\longrightarrow\ (CH_3)_3COOLi}
\mathrm{(CH_3)_3CLi\ +\ H_2O\longrightarrow\ (CH_3)_3CH\ +\ LiOH}

Hoewel het mogelijk is deze verbinding met behulp van injectienaalden van het ene vat in het andere te transporteren, blijft het risico bestaan dat sporen tert-butyllithium aan de punt van de naald spontaan ontbranden.[3] Bij reacties op grotere schaal is altijd het risico aanwezig dat de reactie ontspoort: explosies tijdens het mengen van tert-butyllithium met di-ethylether, THF en diglyme zijn bekende risico's. Bij het gebruik van koolwaterstoffen als oplosmiddel zijn deze risico's kleiner.

Van tert-butyllithium , net als van andere alkyllithiumverbindingen, is bekend dat ze niet stabiel zijn in etherige oplossingen: de halfwaardetijd van tert-butyllithium is 60 minuten in di-ethylether (bij 0°C), 40 minuten bij -20°C in THF[4] en ongeveer 11 minuten in dimethylether (bij –70°C).[5]

Externe links[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. Organometallic reagents: sources of nucleophilic carbon for alcohol synthesis. K. P. C. Vollhardt, N. E. Schore: Organic Chemistry : Structure And Function. 3rd edition, 1999, §8.7.
  2. Los Angeles Times, 2009-03-01
  3. Errington, R. M., Advanced practical inorganic and metalorganic chemistry (Google Books excerpt), Blackie Academic & Professional, London, 1997, p. 47–48 ISBN 0-7514-0225-7.
  4. Stanetty, P; Koller, H.; Mihovilovic, M. (1992). Directed ortho lithiation of phenylcarbamic acid 1,1-dimethylethyl ester (N-BOC-aniline). Revision and improvements. Journal of Organic Chemistry 57: 6833–6837 . DOI:10.1021/jo00051a030.
  5. Fitt, J. J.; Gschwend, H. E. (1984). Reaction of n-, sec-, and tert-butyllithium with dimethoxyethane (DME): a correction. Journal of Organic Chemistry 49: 209–210 . DOI:10.1021/jo00175a056.