Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Реакция метатезиса соли , иногда называемая двойная реакцией замещения , реакция двойного смещения , представляет собой химический процесс , включающий обмен облигаций между двумя реагирующими химическими соединениями , что приводит к созданию продуктов с аналогичной или идентичной соединительной принадлежностью. [1] Эта реакция представлена ​​общей схемой:

AB + CD → AD + CB

Связь между реагирующими частицами может быть ионной или ковалентной . Обычно эти реакции приводят к осаждению одного продукта.

В более ранней литературе часто встречается термин двойное разложение . Термин двойное разложение более конкретно используется, когда по меньшей мере одно из веществ не растворяется в растворителе , поскольку лиганд или ионный обмен происходит в твердом состоянии реагента. Например:

AX (aq) + BY (s) → AY (aq) + BX (s).

Типы реакций [ править ]

Обмен противоионами [ править ]

Метатезис солей - распространенный метод обмена противоионов . Выбор реагентов определяется диаграммой растворимости или энергией решетки . Теория HSAB также может быть использована для предсказания продуктов реакции метатезиса.

Метатезис солей часто используется для получения солей, растворимых в органических растворителях. Показательным является превращение перрената натрия в соль тетрабутиламмония : [2]

NaReO 4 + N (C 4 H 9 ) 4 Cl → N (C 4 H 9 ) 4 [ReO 4 ] + NaCl

Соль тетрабутиламмония осаждается из водного раствора. Растворим в дихлорметане .

Метатезис солей можно проводить в неводном растворе, что иллюстрируется превращением тетрафторбората ферроцения в более липофильную соль, содержащую анион тетракис (пентафторфенил) бората : [3]

[Fe (C 5 H 5 ) 2 ] BF 4 + NaB (C 6 F 5 ) 4 → [Fe (C 5 H 5 ) 2 ] B (C 6 F 5 ) 4 + NaBF 4

Когда реакция проводится в дихлорметане , соль NaBF 4 осаждается, а соль B (C 6 F 5 ) 4 - остается в растворе.

Реакции метатезиса могут происходить между двумя неорганическими солями, когда один продукт нерастворим в воде. Так , например, осаждение из хлорида серебра из смеси нитрата серебра и хлорид кобальта гексаммина подает нитрат соль кобальта комплекса:

3 AgNO
3+ [Co (NH 3 ) 6 ] Cl 3 → 3 AgCl + [Co (NH 3 ) 6 ] (NO 3 ) 3

Реагенты не обязательно должны быть хорошо растворимыми для протекания реакций метатезиса. Например, тиоцианат бария образуется при кипячении суспензии тиоцианата меди (I) и гидроксида бария в воде:

Ва (ОН)
2+ 2 CuCNS → Ba (ЦНС)
2 + 2CuOH

Алкилирование [ править ]

Комплексы металлов алкилируются посредством реакций метатезиса солей. Показательным является метилирование из дихлорида титаноцена с получением Petasis реагента : [4]

(C 5 H 5 ) 2 TiCl 2 + 2 ClMgCH 3 → (C 5 H 5 ) 2 Ti (CH 3 ) 2 + 2 MgCl 2

Солевой продукт обычно осаждается из реакционного растворителя.

Нейтрализации реакции типа двойной реакции замещения. Реакция нейтрализации происходит, когда кислота реагирует с равным количеством основания . Обычно это создает раствор соли и воды . Например, соляная кислота реагирует с гидроксидом натрия с образованием хлорида натрия и воды:

HCl + NaOH → NaCl + H
2О

Реакция между кислотой и карбонатом или бикарбонатом всегда дает угольную кислоту в качестве продукта, который самопроизвольно разлагается на диоксид углерода и воду. Высвобождение газообразного диоксида углерода из реакционной смеси доводит реакцию до завершения. Например, обычная научная "вулканическая" реакция включает реакцию уксусной кислоты с бикарбонатом натрия :

CH
3COOH + NaHCO
3 → CH
3COONa + CO
2 + H
2О

Реакция метатезиса без соли [ править ]

В отличие от реакций метатезиса солей, которые выигрывают от осаждения твердых солей, являются бессолевыми реакциями метатезиса, которые выигрывают от образования силилгалогенидов, которые имеют высокие энергии связи Si-галогенида. Реакции бессолевого метатезиса протекают однородно. [5]

См. Также [ править ]

  • Метатезис алканов
  • Метатезис алкинов
  • Метатезис олефинов
  • Одиночная реакция смещения

Ссылки [ править ]

  1. ^ ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) « метатезис ». DOI : 10.1351 / goldbook.M03878 .
  2. ^ JR Dilworth, W. Hussain, AJ Hutson, CJ Jones, FS Mcquillan "Неорганические синтезы тетрахалооксоренатных анионов" 1997, том 31, страницы 257–262. DOI : 10.1002 / 9780470132623.ch42
  3. ^ J. Le Bras, H. Jiao, WE Meyer, F. Hampel и JA Gladysz, «Синтез, кристаллическая структура и реакции 17-валентно-электронного рениевого метилового комплекса [(η 5 -C 5 Me 5 ) Re ( NO) (P (4-C 6 H 4 CH 3 ) 3 ) (CH 3 )] + B (3,5-C 6 H 3 (CF 3 ) 2 ) 4 - : экспериментальные и вычислительные сравнения связывания с 18-электронным Метил и метилиденовые комплексы ", J. Organomet. Chem. 2000 том 616, 54-66. DOI : 10.1016 / S0022-328X (00) 00531-3
  4. ^ Payack, JF; Хьюз, DL; Cai, D .; Коттрелл, IF; Верховен, Т.Р. (2002). «Диметилтитаноцен» . Органический синтез . 79 : 19.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  5. ^ Mashima, Kazushi (2020). «Редокс-активные α-дииминовые комплексы металлов с ранней переходной стадией: от связывания к катализу» . Бюллетень химического общества Японии . 93 (6): 799–820. DOI : 10.1246 / bcsj.20200056 .