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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

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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

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  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.