Металлорганические соединения
Эфираты хорошо растворимы, и это дает возможность галогеналкилам проникать к поверхности металла, которая в иных условиях обволакивается металлорганическим соединением.
Для приготовления реагентов Гриньяра могут быть также использованны другие донорные растворители, особенно тетрагидрофурап, а также третичные амины.
Образованию магнийорганических соединении при взаимодействии магния с галогеналкилами предшествует возникновение ионном пары:
Реакции с хлористыми алкилами обычно трудно инициируются, но дают лучшие выходы. Иодиды реагируют наиболее легко, но дают наименьшие выходы. Чаще всего используются бромиды.
Первичные галогеналкилы дают лучшие выходы, чем вторичные, а последние, в свою очередь, лучшие выходы, чем третичные.
В растворах гриньяровских реагентов обычно имеет место равновесие
В синтезах, осуществляемых с реактивами Гриньяра, участвуют как простые, так и смешанные магнийорганические соединения.
Разработаны способы проведения магнийорганических синтезов и без применения растворителей.
Синтез спиртов осуществляется действием металлорганических, в частности магнийорганических, соединений на альдегиды, кетоны и сложные эфиры. Впервые такой синтез с применением цинкорганических соединений был осуществлен А. М. Бутлеровым и его учениками А. М. Зайцевым и Е. Е. Вагнером. Синтез спиртов с помощью магнийорганических соединений, разработанный В. Гриньяром, проходит по следующей общей схеме. В альдегидах, кетонах и сложных эфирах имеется карбонильная группа, в которой электронное облако смещено к атому кислорода, что условно изображают так:
Благодаря этому смещению у атома углерода возникает некоторый положительный заряд, а у атома кислорода — дробный отрицательный заряд. В магнийгалогеналкиле R — MgBr остаток R ведет себя как нуклеофильная частица, легко присоединяющаяся к углеродному атому карбонильной группы. Реакция проходит по схеме
Полученное соединение (магнийбромалкоголят) легко гидролизуется с образованием соответствующего спирта:
Синтезы по этой схеме с муравьиным альдегидом приводят к первичным спиртам:
Со всеми другими альдегидами образуются вторичные спирты:
Взаимодействием магнийгалогеналкилов с кетонами получают третичные спирты:
Взаимодействие магнийгалогеналкилов со сложными эфирами (кроме эфиров муравьиной кислоты) также приводит к третичным спиртам, причем с большим выходом, чем из кетонов. Сложные эфиры муравьиной кислоты в этих условиях образуют вторичные спирты. Реакция идет в две стадии: сначала, как обычно, происходит присоединение магнийорганического соединения по группе >С = О, а затем в реакцию вступает новая молекула магнийгалогеналкила. При этом алкил последнего становится на место эфирной группы — OR:
ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ III ГРУППЫ
Борорганические соединения известны полные в которых все валентности бора замещены органическими радикалами, и неполные, в которых одна или две валентности замещены галогеном, алкоксигруппой и другими. Алифатические триалкилборины R3B — бесцветные жидкости, крайне чувствительные к кислороду (триметилбор — газ при комнатной температурере); низшие члены ряда самовоспламеняются на воздухе. Ароматические борорганические соединения известны и алкилборные кислоты — твердые вещества. В таблице приведены физические свойства важнейших борорганических соединений.
Формула |
Т. пл., °С |
Т. кип., °С* |
Плотность,г/см? |
(СНз)зВ |
-153 |
-21,8 |
0,625 (-100°) |
(С2Н5)3В |
—92,9 |
95 |
0,6961 (23°) |
(С8Н5)3В |
— |
53 (18 мм) |
0,7745 (20°) |
(С3Н7)3В |
-65.5 |
164,5 |
0,7204 (25°) |
(изо-С4Н9)В |
— |
188 |
0,7380 (25°) |
|
142 |
203° (15 лип) |
— |
(а-С10Н7)3В |
203 |
— |
— |
С2Н5ВСl3 |
50,8 |
— | |
|
40 (су б л.) |
— |
— |
|
216 |
— |
— |
|
31,5 |
129 |
— |
* Т. шт. при 760 мм рт.ст., кроме особо оговоренных.
Триалкилборины с сильными электронодонорными соединениями образуют комплексные соединения различной устойчивости. С органическими соединениями Li образуются прочные комплексные ионы типа Окисление R3B приводит к эфирам диалкил- и алкил-борных кислот; при действии брома или хлора органические радикалы замещаются галогеном. Реакции, обратная диспропорционированию: , идет только при нагревании; напротив, для чрезвычайно легко (-60°) происходит диспропорционирование. RBC1, могут быть получены также по реакции .При нагревании R3B способны обмениваться радикалами с алкильными производными др. элементов. Гидрирование R3B может служить способом получения гидридов бора и, в частности, диборана:. В2Н6 с R3B; образует равновесные смеси алкилдиборанов RnB2H6-n (п=1-4), состав которых определяется соотношением исходных веществ. Алкилдибораны легко диспропорционируются. Алкилборные кислоты слабее Н3ВО3, арилборные — несколько сильнее. Получают их обычно окислением R3B в RB(OR)2 с последующим гидролизом последних, неполным алкилированием (RO)3B и (ROBO)3, гидролизом RBС12. Алкил- и арилборные кислоты легко дают при нагревании соответствующие циклические бороксины (RBO)3; с HgCl2 или HgO образуются ртутьорганические соединения. Диалкилборные кислоты нейтральны по лакмусу. Пиролиз (200°) комплексов диборана и алкилдиборанов с аммиаком (или аминами) приводит к «неорганическому бензолу» — бора золу: