有機鈉化學是研究含有碳-鈉鍵的金屬有機化合物(即有機鈉化合物)化學的學科。[1][2] 有機鈉化合物的應用因為與有機鋰化合物(同樣位於元素周期表IA族)競爭而收到部分限制。儘管如此仍存在幾種重要的化合物。
碳與鹼金屬原子形成的化學具有很強的極性,而碳原子具有強的親核性(比較電負性,碳為2.55,而鋰0.98、鈉0.93、鉀0.82、銣0.82)。最重要的有機鈉化合物是環戊二烯基鈉,它可以通過金屬鈉與環戊二烯反應來製備:
- 2 Na + 2 C5H6 → 2 NaC5H5 + H2
更高級別的鹼金屬甚至可與非活性的烴類發生金屬化反應,而且還可發生自身金屬化反應:
- 2 NaC2H5 → C2H4Na2 + C2H6
另一個副反應是β-消除反應:
- NaC2H5 → NaH + C2H4
這類化合物具有的碳負離子的性質可以通過共振來使之穩定,比如三苯甲基鈉(Ph3CNa)這類化合物。
- C10H8 + Na → Na+[C10H8]-•
在Wanklyn反應(1858)中[3] [4],鈉代替了鎂與二氧化碳進行類似於格氏試劑的反應:
- C2H5Na + CO2 → C2H5CO2Na
最早製得的烷基鈉是通過二烷基化合物(比如二乙基汞)進行Schorigin反應或Shorygin反應製備的[5] [6]:
- (C2H5)2Hg + 2Na → 2C2H5Na
更高級的鹼金屬化學
更高級的鹼金屬有機金屬化合物,包括有機鉀化合物、有機銣化合物和有機銫化合物,比有機鈉化合物更活潑因而用途有限。一種著名的試劑是施洛瑟鹼,即正丁基鋰與叔丁醇鉀的混合物。這種試劑是超強鹼,並可以與丙烯反應得到烯丙基鉀 (KCH2CHCH2)。順-2-丁烯和反-2-丁烯與鹼金屬反應時處於平衡狀態:當鹼金屬為鋰或鈉時,異構化速度很快;而更高級的鹼金屬時,則平衡更趨緩慢。這是由於高級的鹼金屬因較大的空間位阻而阻止了異構化。[7]
參考資料
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