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 пентафенильную сурьму (Sb (C 6 H 5 ) 5 ). [2] Другие известные пентаметилпниктиды включают:пентаметилвисмут и пентаметиларшьяк .
Имена | |
---|---|
Систематическое название ИЮПАК пентаметил-λ 5 -стибан | |
Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Номер ЕС |
|
PubChem CID | |
| |
| |
Характеристики | |
C 5 H 15 Sb | |
Молярная масса | 196,935 г · моль -1 |
Появление | Бесцветная жидкость |
Температура плавления | -19 ° С (-2 ° F, 254 К) |
Точка кипения | 160 ° С (320 ° F, 433 К) |
Родственные соединения | |
Родственные соединения | Триметилстибин Пентаметиларьяк Пентаметилвисмут Пентаметилтантал Пентафенилсурьма |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Производство
Пентаметилсурьму можно получить реакцией Sb (CH 3 ) 3 Br 2 с двумя эквивалентами метиллития . [3] Другой способ производства - преобразование триметилстибина в дихлорид триметилсурьмы с последующей заменой хлора 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
Пентаметилсурьма бесцветна. [3] При -143 ° V он кристаллизуется в орторомбической 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 809,1 Å 3 . [3] Форма тригональной бипирамиды имеет три экваториальных положения для углерода и два аксиальных положения на пиках пирамид. Длина связи сурьма-углерод составляет около 214 пм для экваториальных метильных групп и 222 пм для аксиальных положений. Углы связи составляют 120 ° для C-Sb-C через экватор и 90 ° для C-Sb-C между экватором и осью. [3] Молекулы быстро меняют положение атома углерода, так что в спектре ЯМР до -100 ° C есть только один вид положения водорода. [2]
Пентаметилсурьма более стабильна, чем пентаметилвисмут , потому что в триметилвисмуте с более низкой энергией несвязывающая пара электронов более защищена из-за f-электронов и сжатия лантаноидов . Триметилсурьма имеет более высокую энергию, поэтому при разложении пентаметилсурьмы выделяется меньше. [3] Пентаметилсурьму можно хранить в жидком виде в чистом стекле при комнатной температуре. [4]
Пентаметилсурьма плавится при -19 ° C. Хотя он разлагается при попытке кипячения и может взорваться, он имеет высокое давление пара - 8 мм рт. Ст. При 25 ° C. [4]
В ультрафиолете есть две полосы поглощения при 2380 и 2500 A. [4]
Реакции
Пентаметилсурьма реагирует с метиллитием с образованием бесцветного гексаметилантимоната 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 происходит быстро, когда имеется более двух групп ОН. [5]
Фосфоновые кислоты и фосфиновые кислоты объединяются с пентаметилсурьмой с образованием таких соединений, как (CH 3 ) 4 SbOP (O) Ph 2 , (CH 3 ) 4 SbOP (O) (OH) Ph и (CH 3 ) 4 SbOP (O) (OH). 3 , устраняя метан. [6]
Станноцен Sn (C 5 H 5 ) 2 соединяется с пентаметилсурьмой с образованием бис (тетраметилстибоний) 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. Такие кислоты включают воду (H 2 O), спирты , тиолы , фенол , карбоновые кислоты , фтороводород , тиоциановую кислоту , азойную кислоту , дифторфосфорную кислоту , тиофосфиновые кислоты и алкилсилолы. [8]
В случае галогенов пентаметилсурьма имеет одну или две метильные группы, замещенные атомами галогена. [8] Кислоты Льюиса также реагируют с образованием солей тетраметилстибония, включая [(CH 3 ) 4 Sb] TlBr 4 , [(CH 3 ) 4 Sb] [CH 3 SbCl 5 ], [8]
Пентаметилсурьма реагирует с поверхностью диоксида кремния, покрывая ее группами Si-O-Sb (CH 3 ) 4 . При температуре выше 250 ° C он разлагается до Sb (CH 3 ) и оставляет метильные группы, прикрепленные к поверхности кремнезема. [9]
Рекомендации
- ^ Грин, Тим М .; Даунс, Энтони Дж .; Pulham, Colin R .; Хааланд, Арне; Верн, Ганс Петер; Вольден, Ханс Видар; Тимофеева, Татьяна В. (ноябрь 1998 г.). «Молекулярные структуры пентаметиларьяка (V) и триметилдихлоромышьяка (V) с помощью дифракции электронов в газе и расчетов ab Initio:? Молекулярно-механические расчеты на пентаметиларшьяке (V), пентафениларшьяке (V) и родственных соединениях»). Металлоорганические соединения . 17 (24): 5287–5293. DOI : 10.1021 / om980520r .
- ^ а б в Хааланд, Арне; Хаммель, Андреас; Рипдал, Кристин; Сванг, Оле; Брунволл, Джон; Gropen, Odd; Greune, Майкл; Вайдляйн, Иоганн; Насири, Ахмад; Окада, Ёсито (1993). «Молекулярная структура пентаметилсурьмы с помощью газовой электронографии; структура и связь в Sb (CH3) 5 и Bi (CH3) 5, изученные расчетами Ab Initio MO» . Acta Chemica Scandinavica . 47 : 368–373. DOI : 10.3891 / acta.chem.scand.47-0368 .
- ^ а б в г д е Валленхауэр, Стефан; Сеппельт, Конрад (январь 1995). «Метиловые соединения сурьмы (V) и висмута (V): структурное сравнение». Неорганическая химия . 34 (1): 116–119. DOI : 10.1021 / ic00105a021 .
- ^ а б в Даунс, Эй Джей; Schmutzler, R .; Стир, И.А. (1966). «Колебательный спектр и структура пентаметилсурьмы» . Химические связи (Лондон) (8): 221. DOI : 10.1039 / C19660000221 .
- ^ Фехер, Фрэнк Дж .; Будзичовски, Теодор А .; Рахимиан, Камьяр; Циллер, Джозеф В. (май 1992 г.). «Реакции неполностью конденсированных силсесквиоксанов с пентаметилсурьмой: новый синтез металласилсесквиоксанов с важными последствиями для химии поверхностей кремнезема». Журнал Американского химического общества . 114 (10): 3859–3866. DOI : 10.1021 / ja00036a038 .
- ^ Graves, Guy E .; Ван Вазер, Джон Р. (май 1978 г.). «Замена метильной группы пентаметилсурьмы фосфорорганическими заместителями». Журнал металлоорганической химии . 150 (2): 233–237. DOI : 10.1016 / S0022-328X (00) 84725-7 .
- ^ Bos, Klaas D .; Bulten, Эрик Дж .; Meinema, Harry A .; Нольтес, Ян Г. (20 марта 1979 г.). «Синтез бис (тетраметилстибоний) тетрациклопентадиенилстанната нового типа оловоорганического (II) соединения». Журнал металлоорганической химии . 168 (2): 159–162. DOI : 10.1016 / s0022-328x (00) 83270-2 . ЛВП : 1874/25359 .
- ^ а б в Хуберт Шмидбаур (1976). Успехи металлоорганической химии . Академическая пресса. ISBN 9780080580159.
- ^ Wang, Y .; Морроу, BA (январь 1996 г.). «Инфракрасное исследование хемосорбции пентаметилсурьмы на кремнеземе». Ленгмюра . 12 (17): 4153–4157. DOI : 10.1021 / la951514s .