18-Корона-6

18-Корона-6
Имена



Предпочтительное название IUPAC 1,4,7,10,13,16-гексаоксациклооктадекан
Идентификаторы
Количество CAS	17455-13-9^Y
3D модель ( JSmol )	Интерактивное изображение Интерактивное изображение
Ссылка на Beilstein	1619616
ЧЭБИ	ЧЕБИ: 32397^Y
ЧЭМБЛ	ChEMBL155204^Y
ChemSpider	26563^Y
ECHA InfoCard	100.037.687
Номер ЕС	241-473-5
Ссылка на Гмелин	4535
PubChem CID	28557
UNII	63J177NC5B^Y
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID7058626
ИнЧИ InChI = 1S / C12H24O6 / c1-2-14-5-6-16-9-10-18-12-11-17-8-7-15-4-3-13-1 / h1-12H2^Y Ключ: XEZNGIUYQVAUSS-UHFFFAOYSA-N^Y InChI = 1 / C12H24O6 / c1-2-14-5-6-16-9-10-18-12-11-17-8-7-15-4-3-13-1 / h1-12H2 Ключ: XEZNGIUYQVAUSS-UHFFFAOYAP
Улыбки O1CCOCCOCCOCCOCCOCC1 C1COCCOCCOCCOCCOCCO1
Характеристики
Химическая формула	С ₁₂ Н ₂₄ О ₆
Молярная масса	264,315 г / моль
Плотность	1,237 г / см ³
Температура плавления	От 37 до 40 ° C (от 99 до 104 ° F; от 310 до 313 K)
Точка кипения	116 ° С (241 ° F, 389 К) (0,2 торр)
Растворимость в воде	75 г / л
Опасности
Пиктограммы GHS
Сигнальное слово GHS	Предупреждение
Положения об опасности GHS	H302 , H315 , H319 , H335
Меры предосторожности GHS	Р261 , Р264 , Р270 , Р271 , Р280 , Р301 + 312 , P302 + 352 , Р304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P312 , P321 , P330 , P332 + 313 , P337 + 313 , P362 , P403 + 233 , P405 , P501
Родственные соединения
Родственные соединения	Дибензо-18-краун-6 Триглим Гексааза-18-краун-6
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Y проверить ( что есть ?)^YN
Ссылки на инфобоксы

18-Краун-6 представляет собой органическое соединение с формулой [C ₂ H ₄ O] ₆ и названием IUPAC 1,4,7,10,13,16-гексаоксациклооктадекан. Это белое гигроскопичное кристаллическое вещество с низкой температурой плавления. ^[1] Как и другие краун-эфиры , 18-краун-6 действует как лиганд для некоторых катионов металлов с особым сродством к катионам калия ( константа связывания в метаноле : 10 ⁶ M ^-1 ). Очковая группа 18-краун-6 - S ₆. Дипольный момент 18-краун-6 варьируется в зависимости от растворителя и при разной температуре. При температуре 25 ° C дипольный момент 18-краун-6 составляет 2,76 ± 0,06 Д в циклогексане и 2,73 ± 0,02 в бензоле. ^[2] Синтез крауна - эфиры привели к присуждению Нобелевской премии по химии в Чарлз Педерсен .

Синтез [ править ]

Это соединение получают модифицированным синтезом эфира Вильямсона в присутствии катиона-шаблона: ^[3] Его также можно получить олигомеризацией этиленоксида : ^[1]

(CH ₂ OCH ₂ CH ₂ Cl) ₂ + (CH ₂ OCH ₂ CH ₂ OH) ₂ + 2 KOH → (CH ₂ CH ₂ O) ₆ + 2 KCl + 2 H ₂ O

Его можно очистить дистилляцией , где становится очевидной его склонность к переохлаждению. 18-Краун-6 также можно очистить перекристаллизацией из горячего ацетонитрила . Первоначально он образует нерастворимый сольват. ^[3] Твердо сухой материал может быть получен путем растворения соединения в ТГФ с последующим добавлением NaK с получением [K (18-краун-6)] Na, щелочной соли. ^[4]

Кристаллографический анализ показывает относительно плоскую молекулу, но такую, в которой кислородные центры не ориентированы в обычно показанной идеализированной 6-кратной симметричной геометрии. ^[5] Молекула претерпевает значительные конформационные изменения при комплексообразовании.

Реакции [ править ]

Комплекс H ₃ O ⁺ с 18-краун-6

18-Краун-6 имеет высокое сродство к иону гидроксония H ₃ O ⁺ , так как он может помещаться внутри краун-эфира. Таким образом, реакция 18-краун-6 с сильными кислотами дает катион . Например, взаимодействие 18-краун-6 с газообразным HCl в толуоле с небольшой влажностью дает слой ионной жидкости с составом , из которого можно выделить твердое вещество при стоянии. Реакция слоя ионной жидкости с двумя молярными эквивалентами воды дает кристаллический продукт . ^[1]^[6]^[7] ${\ displaystyle {\ ce {[H3O.18-crown-6] +}}}$ ${\ displaystyle {\ ce {[H3O.18-crown-6] + [HCl2] ^ {-}.}} 3.8 {\ ce {C6H5Me}}}$ ${\ displaystyle {\ ce {[H3O.18-crown-6] + [HCl2] -}}}$ ${\ displaystyle {\ ce {(H5O2) [H3O.18-crown-6] Cl2}}}$

Приложения [ править ]

18-краун-6 комплекс с ионом калия

18-Краун-6 связывается с множеством небольших катионов, используя все шесть атомов кислорода в качестве донорных атомов. Краун-эфиры могут использоваться в лаборатории в качестве катализаторов межфазного переноса . ^[8] Соли, которые обычно нерастворимы в органических растворителях, становятся растворимыми краун-эфиром. Например, перманганат калия растворяется в бензоле в присутствии 18-краун-6, давая так называемый «пурпурный бензол», который можно использовать для окисления различных органических соединений. ^[1]

Различные реакции замещения также ускоряются в присутствии 18-краун-6, который подавляет образование ионных пар. ^[9] Таким образом, анионы становятся голыми нуклеофилами . Например, при использовании 18-краун-6 ацетат калия является более мощным нуклеофилом в органических растворителях: ^[1]

[K (18-краун-6) ⁺ ] OAc ^- + C ₆ H ₅ CH ₂ Cl → C ₆ H ₅ CH ₂ OAc + [K (18-краун-6) ⁺ ] Cl ^-

Первая соль- электрид, которая будет исследована с помощью рентгеновской кристаллографии , [Cs (18-краун-6) ₂ ] ⁺ · e ^- , была синтезирована в 1983 году. Это твердое вещество с высокой чувствительностью к воздуху и влаге имеет трехслойную молекулярную структуру, где электрон захвачен в полостях почти сферической решетки. Однако кратчайшее расстояние между электронами слишком велико (8,68 Å), чтобы сделать этот материал проводником электричества. ^[1]

Ссылки [ править ]

^ a b c d e f Стид, Джонатан В .; Этвуд, Джерри Л. (2009). Супрамолекулярная химия (2-е изд.). Вайли. ISBN 978-0-470-51233-3.
^ Caswell, Lyman R .; Саваннант, Диана С. (январь 1988 г.). «Влияние температуры и растворителя на экспериментальные дипольные моменты трех краун-эфиров». J. Heterocyclic Chem . 25 (1): 73–79. DOI : 10.1002 / jhet.5570250111 .
^ a b Гокель, Джордж В .; Крам, Дональд Дж .; Liotta, Charles L .; Харрис, Генри П .; Кук, Фред Л. (1977). «18-Корона-6». Орг. Synth . 57 : 30. DOI : 10,15227 / orgsyn.057.0030 .
^ Джилек, Роберт Э .; Фишер, Пол Дж .; Эллис, Джон Э. (2014). Бис (1,2-бис (диметилфосфано) этан) трикарбонилтитан (0) и гексакарбонилтитанат (2-) . Неорганические синтезы. 36 . С. 127–134. DOI : 10.1002 / 9781118744994.ch24 . ISBN 9781118744994.
^ Дуниц, JD; Зайлер, П. (1974). «1,4,7,10,13,16-Гексаоксациклооктадекан». Acta Crystallogr . В30 (11): 2739. DOI : 10,1107 / S0567740874007928 .
^ Этвуд, Джерри L .; Ботт, Саймон Дж .; Коулман, Энтони У .; Робинсон, Керри Д.; Точильный камень, Стивен Б.; Значит, К. Митчелл (декабрь 1987 г.). «Катион оксония в ароматических растворителях. Синтез, структура и поведение раствора ». Журнал Американского химического общества . 109 (26): 8100–8101. DOI : 10.1021 / ja00260a033 . ${\ Displaystyle {\ ce {[H3O + 0,18-корона-6] [Cl-H-Cl]}}}$
^ Этвуд, Джерри L .; Ботт, Саймон Дж .; Значит, К. Митчелл; Коулман, Энтони У .; Чжан, Хунмин; Мэй, Майкл Т. (февраль 1990 г.). «Синтез солей аниона дихлористого водорода в ароматических растворителях. 2. Синтезы, кристаллические структуры и родственные им ». Неорганическая химия . 29 (3): 467–470. DOI : 10.1021 / ic00328a025 . ${\ displaystyle {\ ce {[K.18-crown-6] [Cl-H-Cl]}},}$ ${\ displaystyle {\ ce {[Mg.18-crown-6] [Cl-H-Cl] 2}},}$ ${\ce {[H3O.18-crown-6][Cl-H-Cl]}},$ ${\ce {[H3O.18-crown-6][Br-H-Br]}}$
^ Лиотта, CL; Беркнерин, Дж. (2004). «18-Корона-6». В пакете, Л. (ред.). Энциклопедия реагентов для органического синтеза, 8 томов . Энциклопедия реагентов для органического синтеза . Нью-Йорк: J. Wiley & Sons. DOI : 10.1002 / 047084289X.rc261 . ISBN 0471936235.
^ Кук, Фред L .; Бауэрс, Чонси У .; Лиотта, CL (ноябрь 1974 г.). «Химия голых анионов. III. Реакции комплекса 18-краун-6 цианида калия с органическими субстратами в апротонных органических растворителях». Журнал органической химии . 39 (23): 3416–3418. DOI : 10.1021 / jo00937a026 .

Внешние ссылки [ править ]

Химический профиль Sigma Aldrich

[SupraChem-1] Стид, Джонатан В .; Этвуд, Джерри Л. (2009). Супрамолекулярная химия (2-е изд.). Вайли. ISBN 978-0-470-51233-3.

[2] Caswell, Lyman R .; Саваннант, Диана С. (январь 1988 г.). «Влияние температуры и растворителя на экспериментальные дипольные моменты трех краун-эфиров». J. Heterocyclic Chem . 25 (1): 73–79. DOI : 10.1002 / jhet.5570250111 .

[gokel-3] Гокель, Джордж В .; Крам, Дональд Дж .; Liotta, Charles L .; Харрис, Генри П .; Кук, Фред Л. (1977). «18-Корона-6». Орг. Synth . 57 : 30. DOI : 10,15227 / orgsyn.057.0030 .

[4] Джилек, Роберт Э .; Фишер, Пол Дж .; Эллис, Джон Э. (2014). Бис (1,2-бис (диметилфосфано) этан) трикарбонилтитан (0) и гексакарбонилтитанат (2-) . Неорганические синтезы. 36 . С. 127–134. DOI : 10.1002 / 9781118744994.ch24 . ISBN 9781118744994.

[5] Дуниц, JD; Зайлер, П. (1974). «1,4,7,10,13,16-Гексаоксациклооктадекан». Acta Crystallogr . В30 (11): 2739. DOI : 10,1107 / S0567740874007928 .

[6] Этвуд, Джерри L .; Ботт, Саймон Дж .; Коулман, Энтони У .; Робинсон, Керри Д.; Точильный камень, Стивен Б.; Значит, К. Митчелл (декабрь 1987 г.). «Катион оксония в ароматических растворителях. Синтез, структура и поведение раствора ». Журнал Американского химического общества . 109 (26): 8100–8101. DOI : 10.1021 / ja00260a033 . ${\ Displaystyle {\ ce {[H3O + 0,18-корона-6] [Cl-H-Cl]}}}$

[7] Этвуд, Джерри L .; Ботт, Саймон Дж .; Значит, К. Митчелл; Коулман, Энтони У .; Чжан, Хунмин; Мэй, Майкл Т. (февраль 1990 г.). «Синтез солей аниона дихлористого водорода в ароматических растворителях. 2. Синтезы, кристаллические структуры и родственные им ». Неорганическая химия . 29 (3): 467–470. DOI : 10.1021 / ic00328a025 . ${\ displaystyle {\ ce {[K.18-crown-6] [Cl-H-Cl]}},}$ ${\ displaystyle {\ ce {[Mg.18-crown-6] [Cl-H-Cl] 2}},}$ ${\ce {[H3O.18-crown-6][Cl-H-Cl]}},$ ${\ce {[H3O.18-crown-6][Br-H-Br]}}$

[8] Лиотта, CL; Беркнерин, Дж. (2004). «18-Корона-6». В пакете, Л. (ред.). Энциклопедия реагентов для органического синтеза, 8 томов . Энциклопедия реагентов для органического синтеза . Нью-Йорк: J. Wiley & Sons. DOI : 10.1002 / 047084289X.rc261 . ISBN 0471936235.

[LiottaKCN-9] Кук, Фред L .; Бауэрс, Чонси У .; Лиотта, CL (ноябрь 1974 г.). «Химия голых анионов. III. Реакции комплекса 18-краун-6 цианида калия с органическими субстратами в апротонных органических растворителях». Журнал органической химии . 39 (23): 3416–3418. DOI : 10.1021 / jo00937a026 .