Этилат титана

Этилат титана
	; Сокращенная структура тетрамера этоксида титана (IV). Этоксидные лиганды представлены буквами О. Концевые этоксидные лиганды обозначены Oa, двумостиковые лиганды Ob, а тройные мостиковые лиганды Oc.
Имена
	Название ИЮПАК этанолат; титан(4+)
	Предпочтительное название ИЮПАК Этоксид титана(IV)
	Систематическое название ИЮПАК тетраэтанолат титана(4+)
	Другие имена Этилтитанат, тетраэтилтитанат
Идентификаторы
Номер CAS	3087-36-3 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
ХимическийПаук	68993 ;
Информационная карта ECHA	100.019.464
Номер ЕС	221-410-8 ;
ПабХим CID	76524 ;
НЕКОТОРЫЙ	98L0R4158B ;
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID3044417 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	С 32 Н 80 О 16 Ти 4
Молярная масса	228.109 g/mol
Появление	бесцветная жидкость
Плотность	1.088
Температура плавления	54 ° С (129 ° F; 327 К) [ оригинальное исследование? ]
Точка кипения	150–152 ° C (302–306 ° F; 423–425 К) (@ 10 мм рт. ст.)
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). Ссылки на инфобоксы

Этилат титана представляет собой соединение формулы 2 Ti ₄ (OCH _{химическое} CH ₃ ) ₁₆ . Это коммерчески доступная бесцветная жидкость, растворимая в органических растворителях, но легко гидролизующаяся. Его структура более сложна, чем предполагает его эмпирическая формула. Как и другие алкоксиды титана(IV) и циркония(IV), он находит применение в органическом синтезе и материаловедении . ^{[ 1 ]}

Синтезы

Этилат титана получают обработкой тетрахлорида титана этанолом в присутствии амина: ^{[ 2 ]}

TiCl ₄ + 4 EtOH + 4 Et ₃ N → Ti(OEt) ₄ + 4 Et ₃ NHCl

Чистоту этоксида титана обычно определяют методом протонной ЯМР- спектроскопии. Ti(OEt) ₄ 1H ЯМР (90 МГц, хлороформ-d, м.д.): 4,36 (квартет, 8H, CH ₂ ), 1,27 (триплет, 12H, CH ₃ ). ^{[ 3 ]}

Структура

Оба Ti(OEt) ₄ существуют преимущественно в виде тетрамеров с октаэдрическим координационным окружением вокруг металлцентров. Существует два типа титановых центров в зависимости от количества концевых и мостиковых алкоксидных лигандов. Zr(OEt) ₄ имеет аналогичную структуру. ^{[ 2 ]}^{[ 4 ]} Виртуальная симметрия основной структуры M ₄ O ₁₆ для тетрамерных структур этих соединений равна C _2h . ^{[ 5 ]}

Родственные соединения

Метоксид титана

Как и этоксид, метоксид титана Ti(OMe) ₄ существует в виде тетрамера с каждым из Ti ^IV металлоцентры, имеющие октаэдрическое координационное окружение. ^{[ 6 ]}

Изопропоксид титана

С объемными алкильными группами Ti(O ^яPr) ₄ , напротив, существует в виде мономера с тетраэдрическим окружением вокруг Ti- центра. Эта более низкая степень координации с металлическим центром объясняется стерической массой ^яPr-группы по сравнению с н -алкильными группами, это служит для предотвращения мостиковых взаимодействий между металлоцентрами. ^{[ 7 ]}

этоксид циркония

Этилат циркония можно получить аналогично соединению титана, но не идентично ему: ^{[ 8 ]}

ZrCl ₄ + 5 NaOEt + EtOH → NaH[Zr(OEt) ₆ ] + 4 NaCl

NaH[Zr(OEt) ₆ ] + HCl → Zr(OEt) ₄ + NaCl + 2 EtOH

Более распространенный синтез этоксида циркония заключается в обработке тетрахлорида циркония желаемым спиртом и аммиаком: ^{[ 8 ]}

ZrCl ₄ + 4 ROH + 4 NH ₃ → Zr(OR) ₄ + 4 NH ₄ Cl

Этилат циркония также можно получить с помощью дихлорида цирконоцена: ^{[ 9 ]}

Cp ₂ ZrCl ₂ + 4 EtOH + 2 Et ₃ N → 2 CpH + 2 Et ₃ NHCl + Zr(OEt) ₄

Пропоксид циркония

Zr(О ^нPr) ₄ также имеет структуру этоксида титана. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Реакции

можно использовать гидролиз алкоксидов Ti _{Для осаждения TiO 2} : ^{[ 10 ]}

Ti(OEt) ₄ +2H2O _→ TiO2 ₊ 4EtOH

На ход гидролиза влияет наличие основных или кислотных катализаторов гидролиза. Обычно кислотный катализ дает золь, в котором полимерные цепи ориентированы случайным образом и линейны. В случае, когда под действием основания образуются кустистые кластеры или сшитые сети, эти структуры могут улавливать растворитель и побочные продукты реакции и образовывать гелевое покрытие. Это золь-гель процесс. ^{[ 11 ]} Промежуточные продукты гидролиза кристаллизуются. Помимо этоксида на внешней стороне кластеров, они содержат внутренние оксиды. ^{[ 12 ]}

Высокая реакционная способность этоксида титана по отношению к воде используется при его использовании в реакциях конденсации . ^{[ 13 ]}

Ссылки

^ Рам К. Мехротра ; Сингх, Анируд (1997). «Последние тенденции в химии алкоксидов металлов» . Кеннет Д. Карлин (ред.). Прогресс неорганической химии . Том. 46. Джон Уайли и сыновья . стр. 239–454. дои : 10.1002/9780470166475.ch4 . ISBN 978-0-470-16704-5 .
^ Jump up to: ^а ^б Ф. Альберт Коттон ; Джеффри Уилкинсон ; Мурильо, К.; Бохманн, М. (1999). Продвинутая неорганическая химия (6-е изд.). Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья . ISBN 978-0-471-19957-1 .
^ Интегрированная система спектральных баз данных органических соединений, версия 2011. AIST: Япония, 2011 (по состоянию на 3 октября 2011 г.).
^ Jump up to: ^а ^б Джеймс А. Иберс (1963). «Кристаллическая и молекулярная структура этоксида титана (IV)». Природа . 197 (4868): 686–687. Бибкод : 1963Natur.197..686I . дои : 10.1038/197686a0 . S2CID 4297907 .
^ Jump up to: ^а ^б Дэй, Виктор В.; Клемперер, Уолтер Г.; Паффорд, Маргарет М. (2001). «Выделение и структурная характеристика тетра -н -пропилцирконата в углеводородном растворе и твердом состоянии». Неорг. хим. 40 (23): 5738–5746. дои : 10.1021/ic010776g . ПМИД 11681880 .
^ Райт, окружной прокурор; Уильямс, Д.А. (1968). «Кристаллическая и молекулярная структура тетраметоксида титана». Акта Кристаллографика Б. 24 (8): 1107–1114. Бибкод : 1968AcCrB..24.1107W . дои : 10.1107/S0567740868003766 .
^ Гош, Раджшекхар; Нетхаджи, Муниратинам; Самуэльсон, Ашока Г. (2005). «Обратимое двойное внедрение арилизоцианатов в связь Ti–O изопропоксида титана (IV)». Дж. Органомет. хим. 690 (5): 1282–1293. дои : 10.1016/j.jorganchem.2004.11.038 .
^ Jump up to: ^а ^б Брэдли, округ Колумбия ; Уордлоу, В. (1951). «Алкоксиды циркония». Дж. Хим. Соц. : 280–285. дои : 10.1039/jr9510000280 .
^ Грей, Дональд Р.; Брубейкер, Карл Х. (1971). «Получение и характеристика ряда соединений хлоралкоксобис(циклопентадиенил)циркония(IV) и диалкоксобис(циклопентадиенил)циркония(IV)». Неорг. хим. 10 (10): 2143–2146. дои : 10.1021/ic50104a010 .
^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
^ Шуберт, У. (2003). «Золь-гель обработка соединений металлов». В МакКлеверти, Дж.А.; Мейер, Ти Джей (ред.). Комплексная координационная химия II . Справочный модуль по химии, молекулярным наукам и химической инженерии. Том. 7. Пергам . стр. 629–656. дои : 10.1016/B0-08-043748-6/06213-7 . ISBN 978-0-12-409547-2 .
^ Коппенс, Филип; Чен, Ян; Тшоп, Эльжбета (2014). «Кристаллография и свойства нанокластеров полиоксотитаната». Химические обзоры . 114 (19): 9645–9661. дои : 10.1021/cr400724e . ПМИД 24820889 .
^ Макки, Памела; Кано, Рафаэль; Фоли, Вера М.; МакГлакен, Джерард П. (2017). «Получение производных анти-1,3-аминоспирта асимметричной альдольной реакцией Тищенко сульфиниминов» . Органические синтезы . 94 : 259–279. дои : 10.15227/orgsyn.094.0259 .

[Mehrota-1] Рам К. Мехротра ; Сингх, Анируд (1997). «Последние тенденции в химии алкоксидов металлов» . Кеннет Д. Карлин (ред.). Прогресс неорганической химии . Том. 46. Джон Уайли и сыновья . стр. 239–454. дои : 10.1002/9780470166475.ch4 . ISBN 978-0-470-16704-5 .

[Cotton-2] Jump up to: ^а ^б Ф. Альберт Коттон ; Джеффри Уилкинсон ; Мурильо, К.; Бохманн, М. (1999). Продвинутая неорганическая химия (6-е изд.). Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья . ISBN 978-0-471-19957-1 .

[3] Интегрированная система спектральных баз данных органических соединений, версия 2011. AIST: Япония, 2011 (по состоянию на 3 октября 2011 г.).

[ibers-4] Jump up to: ^а ^б Джеймс А. Иберс (1963). «Кристаллическая и молекулярная структура этоксида титана (IV)». Природа . 197 (4868): 686–687. Бибкод : 1963Natur.197..686I . дои : 10.1038/197686a0 . S2CID 4297907 .

[day-5] Jump up to: ^а ^б Дэй, Виктор В.; Клемперер, Уолтер Г.; Паффорд, Маргарет М. (2001). «Выделение и структурная характеристика тетра -н -пропилцирконата в углеводородном растворе и твердом состоянии». Неорг. хим. 40 (23): 5738–5746. дои : 10.1021/ic010776g . ПМИД 11681880 .

[wright-6] Райт, окружной прокурор; Уильямс, Д.А. (1968). «Кристаллическая и молекулярная структура тетраметоксида титана». Акта Кристаллографика Б. 24 (8): 1107–1114. Бибкод : 1968AcCrB..24.1107W . дои : 10.1107/S0567740868003766 .

[ghosh-7] Гош, Раджшекхар; Нетхаджи, Муниратинам; Самуэльсон, Ашока Г. (2005). «Обратимое двойное внедрение арилизоцианатов в связь Ti–O изопропоксида титана (IV)». Дж. Органомет. хим. 690 (5): 1282–1293. дои : 10.1016/j.jorganchem.2004.11.038 .

[bradley-8] Jump up to: ^а ^б Брэдли, округ Колумбия ; Уордлоу, В. (1951). «Алкоксиды циркония». Дж. Хим. Соц. : 280–285. дои : 10.1039/jr9510000280 .

[gray-9] Грей, Дональд Р.; Брубейкер, Карл Х. (1971). «Получение и характеристика ряда соединений хлоралкоксобис(циклопентадиенил)циркония(IV) и диалкоксобис(циклопентадиенил)циркония(IV)». Неорг. хим. 10 (10): 2143–2146. дои : 10.1021/ic50104a010 .

[greenwood-10] Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .

[Ulrich-11] Шуберт, У. (2003). «Золь-гель обработка соединений металлов». В МакКлеверти, Дж.А.; Мейер, Ти Джей (ред.). Комплексная координационная химия II . Справочный модуль по химии, молекулярным наукам и химической инженерии. Том. 7. Пергам . стр. 629–656. дои : 10.1016/B0-08-043748-6/06213-7 . ISBN 978-0-12-409547-2 .

[12] Коппенс, Филип; Чен, Ян; Тшоп, Эльжбета (2014). «Кристаллография и свойства нанокластеров полиоксотитаната». Химические обзоры . 114 (19): 9645–9661. дои : 10.1021/cr400724e . ПМИД 24820889 .

[13] Макки, Памела; Кано, Рафаэль; Фоли, Вера М.; МакГлакен, Джерард П. (2017). «Получение производных анти-1,3-аминоспирта асимметричной альдольной реакцией Тищенко сульфиниминов» . Органические синтезы . 94 : 259–279. дои : 10.15227/orgsyn.094.0259 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]