Пентаметилсурьма
| |
| Имена | |
|---|---|
| Систематическое название ИЮПАК
пентаметил-λ 5 -Стибане | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХимическийПаук | |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 5 Н 15 Сб | |
| Молярная масса | 196.935 g·mol −1 |
| Появление | Бесцветная жидкость |
| Температура плавления | −19 ° C (−2 ° F; 254 К) |
| Точка кипения | 160 ° С (320 ° F; 433 К) |
| Родственные соединения | |
Родственные соединения
|
Триметилстибин Пентаметилмышьяк Пентаметилвисмут Пентаметилтантал Пентафенилсурьма |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Пентаметилсурьма или пентаметилстиборан представляет собой металлоорганическое соединение, содержащее пять метильных групп, связанных с атомом сурьмы , с формулой Sb(CH 3 ) 5 . Это пример гипервалентного соединения. Молекулярная форма — тригональная бипирамида . [ 1 ] Некоторые другие металлоорганические соединения сурьмы (V) включают пентапропинилсурьму (Sb(CCCH 3 ) 5 ) и пентафенил сурьму (Sb (C 6 H 5 ) 5 ). [ 2 ] Другие известные пентаметилпниктиды включают пентаметилвисмут и пентаметилмышьяк .
Производство
[ редактировать ]Пентаметилсурьма может быть получена путем взаимодействия Sb(CH 3 ) 3 Br 2 с двумя эквивалентами метиллития . [ 3 ] Другой способ производства — преобразовать триметилстибин в дихлорид триметилсурьмы, а затем заменить хлор с метильными группами на метиллитий. [ 2 ]
- Sb(CH 3 ) 3 + Cl 2 → Sb(CH 3 ) 3 Cl 2
- Sb(CH 3 ) 3 Cl 2 + 2LiCH 3 → Sb(CH 3 ) 5 + 2LiCl
Характеристики
[ редактировать ]Пентаметилсурьма бесцветна. [ 3 ] При -143 °С кристаллизуется в ромбической системе с пространственной группой Ccmm . Размеры элементарной ячейки: a=6,630 Å b=11,004 Å c=11,090 Å. На элементарную ячейку приходится четыре формулы. Объем элементарной ячейки составляет 809,1 Å. 3 . [ 3 ] Форма тригональной бипирамиды имеет три экваториальных положения для углерода и два осевых положения на вершинах пирамид. Длина связи сурьма-углерод составляет около 214 пм для экваториальных метильных групп и 222 пм для аксиальных положений. Валентные углы составляют 120 ° для ∠C-Sb-C поперек экватора и 90 ° для ∠C-Sb-C между экватором и осью. [ 3 ] Молекулы быстро меняют положение атома углерода, так что в спектре ЯМР вплоть до -100 ° C имеется только один тип положения водорода. [ 2 ]
Пентаметилсурьма более стабильна, чем пентаметилвисмут , потому что в триметилвисмуте с более низкой энергией несвязывающая пара электронов более экранирована из-за f-электронов и лантаноидного сжатия . Триметилсурьма имеет более высокую энергию, поэтому при разложении пентаметилсурьмы выделяется меньше. [ 3 ] Пентаметилсурьму можно хранить в виде жидкости в чистом стекле при комнатной температуре. [ 4 ]
Пентаметилсурьма плавится при -19°С. Хотя он разлагается при попытке кипячения и может взорваться, он имеет высокое давление пара — 8 мм рт. ст. при 25 °C. [ 4 ]
В ультрафиолете имеются две полосы поглощения: 2380 и 2500 Å. [ 4 ]
Реакции
[ редактировать ]Пентаметилсурьма реагирует с метиллитием с образованием бесцветного гексаметилантимонат лития в тетрагидрофуране . [ 3 ]
- Sb(CH 3 ) 5 + LiCH 3 → Li(thf)Sb(CH 3 ) 6
Пентаметилсурьма реагирует с силсесквиоксанами с образованием силсесквиоксанов тетраметилстибония. например ( цикло -C 6 H 11 ) 7 Si 7 O 9 (OH) 3 дает ( цикло -C 6 H 11 ) 7 Si 7 O 9 (OSb(CH 3 ) 4 ) 3 . Реакция протекает быстро, если ОН-групп более двух. [ 5 ]
Фосфоновые кислоты и фосфиновые кислоты в сочетании с пентаметилсурьмой образуют такие соединения, как (CH 3 ) 4 SbOP(O)Ph 2 , (CH 3 ) 4 SbOP(O)(OH)Ph и (CH 3 ) 4 SbOP(O)(OH). 3 , удаление метана. [ 6 ]
Станноцен Sn(C 5 H 5 ) 2 соединяется с пентаметилсурьмой с образованием бис(тетраметилстибония)тетрациклопентадиенилстанната ([(CH 3 ) 4 Sb] 2 Sn(C 5 H 5 ) 4 . [ 7 ]
Пентаметилсурьма реагирует со многими очень слабыми кислотами с образованием соли тетраметилстибония или производного тетраметилстибония с кислотой. К таким кислотам относятся вода (H 2 O), спирты , тиолы , фенол , карбоновые кислоты , фтороводород , тиоциановая кислота , азотистоводородная кислота , дифторфосфорная кислота , тиофосфиновые кислоты и алкилсилолы. [ 8 ]
Что касается галогенов, то пентаметилсурьма имеет одну или две метильные группы, замененные атомами галогена. [ 8 ] Кислоты Льюиса также реагируют с образованием тетраметилстибониевых солей, в том числе [(CH 3 ) 4 Sb]TlBr 4 , [(CH 3 ) 4 Sb][CH 3 SbCl 5 ], [ 8 ]
Пентаметилсурьма реагирует с поверхностью кремнезема , покрывая ее группами Si-O-Sb(CH 3 ) 4 . При температуре выше 250 °C он разлагается на Sb(CH 3 ) и оставляет метильные группы, прикрепленные к поверхности кремнезема. [ 9 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Грин, Тим М.; Даунс, Энтони Дж.; Пулхэм, Колин Р.; Хааланд, Арне; Верн, Ганс Петер; Вольден, Ханс Видар; Тимофеева Татьяна Владимировна (ноябрь 1998 г.). «Молекулярные структуры пентаметилмышьяка (V) и триметилдихлормышьяка (V) по данным газовой электронной дифракции и расчеты ab initio:? Молекулярно-механические расчеты пентаметилмышьяка (V), пентафенилмышьяка (V) и родственных соединений». Металлоорганические соединения . 17 (24): 5287–5293. дои : 10.1021/om980520r .
- ^ Jump up to: а б с Хааланд, Арне; Хаммел, Эндрю; Рипдал, Кристина; Сван, Оле; Брунволл, Джон; Гропен, Одд; Грюн, Майкл; Вайдляйн, Иоганн; Насир, Ахмад; Окада, Ёсито (1993). «Молекулярная структура пентаметилсурьмы по данным газовой электронной дифракции; структура и связь в Sb (CH3) 5 и Bi (CH 3) 5, изученная с помощью расчетов Ab Initio MO» . Скандинавская химическая компания Acta . 47 : 368–373. doi : 10.3891/acta.chem.scand.47-0368 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Валленхауэр, Стефан; Зеппельт, Конрад (январь 1995 г.). «Метиловые соединения сурьмы (V) и висмута (V): структурное сравнение». Неорганическая химия . 34 (1): 116–119. дои : 10.1021/ic00105a021 .
- ^ Jump up to: а б с Даунс, Эй Джей; Шмутцлер, Р.; Стир, Айова (1966). «Колебательный спектр и строение пентаметилсурьмы» . Химические коммуникации (8): 221. doi : 10.1039/C19660000221 .
- ^ Фехер, Фрэнк Дж.; Будзичовский, Теодор А.; Рахимиан, Камьяр; Циллер, Джозеф В. (май 1992 г.). «Реакции неполностью конденсированных силсесквиоксанов с пентаметилсурьмой: новый синтез металласилсесквиоксанов, имеющий важные последствия для химии поверхностей кремнезема». Журнал Американского химического общества . 114 (10): 3859–3866. дои : 10.1021/ja00036a038 .
- ^ Грейвс, Гай Э.; Ван Вазер, Джон Р. (май 1978 г.). «Замена метильной группы на пентаметилсурьму фосфорорганическими заместителями». Журнал металлоорганической химии . 150 (2): 233–237. дои : 10.1016/S0022-328X(00)84725-7 .
- ^ Бос, Клаас Д.; Бултен, Эрик Дж.; Мейнема, Гарри А.; Нольтес, Ян Г. (20 марта 1979 г.). «Синтез бис (тетраметилстибония) тетрациклопентадиенилстанната, нового типа оловоорганического соединения (II)». Журнал металлоорганической химии . 168 (2): 159–162. дои : 10.1016/s0022-328x(00)83270-2 . hdl : 1874/25359 .
- ^ Jump up to: а б с Хуберт Шмидбаур (1976). Достижения металлоорганической химии . Академическая пресса. ISBN 9780080580159 .
- ^ Ван, Ю.; Морроу, бакалавр наук (январь 1996 г.). «Инфракрасное исследование хемосорбции пентаметилсурьмы на кремнеземе». Ленгмюр . 12 (17): 4153–4157. дои : 10.1021/la951514s .