Compuesto de organosodio

Un compuesto de organosodio es un compuesto organometálico que contiene un enlace químico covalente carbono-sodio.^[1]^[2] Las aplicaciones de los compuestos de organosodio en química son limitadas, en parte debido a la competencia de los compuestos de organolitio, metal situado en el mismo grupo de elementos (grupo 1) de la tabla periódica. Sin embargo, existen varios compuestos importantes.

Reacción entre ciclopentadieno e hidruro de sodio (NaH), usando tetrahidrofurano (THF) como disolvente, con formación de un compuesto de organosodio, el ciclopentadienuro de sodio

Los enlaces organometálicos entre átomos de carbono y metales del grupo 1 se caracterizan por su alta polaridad y la elevada nucleofilicidad del carbono que podemos observar si comparamos la electronegatividad del carbono (2,55) con las de litio (0,98), sodio (0,93), potasio (0,82), o rubidio (0,82).

Thumb — Estructura cristalina del ciclopentadienuro de sodio.

El compuesto de organosodio de mayor importancia es el ciclopentadienuro de sodio que se prepara con sodio metálico y ciclopentadieno:

2 Na + 2 C₅H₆ → 2 NaC₅H₅ + H₂

El sodio también puede reaccionar con hidrocarburos en la reducción de un electrón. El sodio tratado con naftaleno forma disoluciones de naftalenuros.

C₁₀H₈ + Na → Na⁺[C₁₀H₈]^-•

En el trabajo original, el compuesto de alquilsodio se forma a partir de un compuesto de dialquilmercurio como por ejemplo el dietilmercurio en la reacción de Schorigin o reacción de Shorygin:^[3]^[4]

(C₂H₅)₂Hg + 2Na → 2C₂H₅Na

Los metales alcalinos superiores pueden metalar incluso a hidrocarburos sin activar y son conocidos por autometalarse.

2 NaC₂H₅ → C₂H₅Na₂ + C₂H₆

Otro reacción secundaria es la beta-eliminación, con formación de un doble enlace:

NaC₂H₅ → NaH + C₂H₄

Estos compuestos tienen tendencia a formar carbaniones y pueden ser reducidos por estabilización de resonancia, por ejemplo en compuestos del tipo Ph₃CM, donde Ph es el grupo fenilo y M es el átomo de sodio o de otro metal univalente.

En la reacción de Wanklyn (1858),^[5]^[6] el sodio reemplaza al magnesio en una reacción tipo Grignard con dióxido de carbono:

C₂H₅Na + CO₂ → C₂H₅CO₂Na

En los compuestos organometálicos de los metales alcalinos superiores (compuestos de organopotasio, organorubidio y organocesio) también aparece un átomo de metal alcalino unido a un átomo de carbono. Son aún más reactivos que los compuestos de organosodio y poseen una utilidad limitada. Un reactivo notable es la base de Schlosser, una mezcla de n-butillitio y potasio ter-butóxido. Este reactivo reacciona con propeno para formar un compuesto de alilpotasio (KCH₂-CH=CH₂).

El cis-2-buteno y el trans-2-buteno se equilibran al entrar en contacto con metales alcalinos. Mientras que esta reacción de isomerización es rápida con litio y sodio, es más lenta con los metales alcalinos superiores. Los metales alcalinos superiores también favorecen la conformación estéricamente más congestionada.^[7]

[1]
Synthesis of Organometallic Compounds: A Practical Guide Sanshiro Komiya Ed. 1997
[2]
C. Elschenbroich, A. Salzer Organometallics : A Concise Introduction (2nd Ed) (1992) from Wiley-VCH: Weinheim. ISBN 3-527-28165-7
[3]
P. Schorigin, Ber. 40, 3111 (1907)
[4]
P. Schorigin, Ber. 41, 2711, 27l7, 2723 (1908)
[5]
J. A. Wanklyn, Ann. 107, 125 (1858)
[6]
The Merck index of chemicals and drugs: an encyclopedia for chemists, Paul G. Stecher
[7]
Manfred Schlosser (1988). «Superbases for organic synthesis». Pure and Appl. Chem. 60 (11): 1627-1634. doi:10.1351/pac198860111627.