Трет - бутоксид калия представляет собой химическое соединение с формулой K + (CH 3 ) 3 CO - . Это бесцветное твердое вещество является сильным основанием (pKa сопряженной кислоты около 17), которое используется в органическом синтезе . Он существует в виде тетрамерного кластера кубанового типа . В химической литературе его часто называют трет -бутоксидом калия. Соединение часто изображают как соль, и оно часто ведет себя так, но не ионизируется в растворе.
Трет- бутоксид калия коммерчески доступен в виде раствора и в виде твердого вещества, но его часто производят на месте для лабораторного использования, поскольку образцы очень чувствительны, а старые образцы часто имеют низкое качество. Его получают реакцией сухого трет - бутилового спирта с металлическим калием . [3] Твердое вещество получают выпариванием этих растворов с последующим нагреванием твердого вещества. Твердое вещество можно очистить сублимацией при 220°С и 1 мм рт.ст. Сублимация также может происходить при 140 °C и 0,01 гПа. Сырье желательно накрыть стекловатой, так как трет-бутанолат калия имеет свойство «подпрыгивать», поэтому во время сублимации части могут выбрасываться. Безводное удаление с использованием инертного аппарата для сублимации является особенно предпочтительным.
Трет -бутоксид калия кристаллизуется из тетрагидрофурана / пентана при -20°C в виде [tBuOK·tBuOH] ∞ , который состоит из бесконечных одномерных цепей, связанных водородной связью . Сублимация [tBuOK·tBuOH] ∞ дает тетрамер [tBuOK] 4 , который имеет кубаноподобную структуру. Мягкие основные растворители Льюиса, такие как ТГФ и диэтиловый эфир , не разрушают тетрамерную структуру, которая сохраняется в твердом состоянии, в растворе и даже в газовой фазе. [4]
Трет - бутоксид сам по себе полезен в качестве сильного ненуклеофильного основания в органической химии. [5] Он не такой сильный, как амидные основания, например диизопропиламид лития , но сильнее, чем гидроксид калия. Его стерическая масса препятствует участию группы в нуклеофильном присоединении, например, в синтезе эфира Вильямсона или в реакции S N 2 . Субстраты, которые депротонируются трет -бутоксидом калия, включают концевые ацетилены и активные метиленовые соединения . Это полезно в реакциях дегидрогалогенирования .
Трет -бутоксид калия катализирует реакцию гидросиланов и гетероциклических соединений с образованием силильных производных с выделением H 2 . [6]
Сообщалось о многих модификациях, влияющих на реакционную способность этого реагента. Соединение имеет сложную кластерную структуру (рисунок рядом представляет собой упрощенную карикатуру), а добавки, модифицирующие кластер, влияют на реакционную способность реагента. Например, ДМФА , ДМСО , гексаметилфосфорамид (ГМФА) и 18-краун-6 взаимодействуют с калиевым центром, повышая основность бутоксида. Основание Шлоссера , смесь алкоксида и соединения алкиллития, является родственным, но более сильным основанием. [5]