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Fenil-litio

El fenil-litio es un agente organometálico con la fórmula empírica C6H5Li . Se utiliza más comúnmente como agente metalante en síntesis orgánicas y como sustituto de los reactivos de Grignard para introducir grupos fenilo en síntesis orgánicas. [3] El fenil-litio cristalino es incoloro; sin embargo, las soluciones de fenil-litio tienen varios tonos de marrón o rojo según el disolvente utilizado y las impurezas presentes en el soluto. [4]

Preparación

El fenil-litio se produjo por primera vez mediante la reacción del metal litio con difenilmercurio : [5]

(C 6 Η 5 ) 2 Ηg + 2Li → 2C 6 Η 5 Li + Ηg

La reacción de un haluro de fenilo con litio metálico produce fenil-litio:

X-Ph + 2Li → Ph-Li + LiX

El fenil-litio también se puede sintetizar mediante una reacción de intercambio metal-halógeno:

n-BuLi + X-Ph → n-BuX + Ph-Li

El método predominante para producir fenil-litio hoy en día son las dos últimas síntesis.

Reacciones

El uso principal de PhLi es facilitar la formación de enlaces carbono-carbono mediante reacciones de adición y sustitución nucleofílica:

PhLi + R2C = O → PhR2Coli

La 2-fenilpiridina se prepara mediante la reacción del fenil litio con piridina, un proceso que implica una vía de adición-eliminación: [6]

C 6 H 5 Li + C 5 H 5 N → C 6 H 5 -C 5 H 4 N + LiH

Estructura y propiedades

Modelo de bolas y varillas para la "escalera" de cristales de fenil-litio no solvatados

El fenil-litio es un compuesto de organolitio que forma cristales monoclínicos. El fenil-litio sólido puede describirse como un compuesto constituido por subunidades diméricas de Li2Ph2 . Los átomos de Li y los carbonos ipso de los anillos de fenilo forman un anillo plano de cuatro miembros. El plano de los grupos fenilo es perpendicular al plano de este anillo de Li2C2 . Se produce una fuerte unión intermolecular adicional entre estos dímeros de fenil-litio y los electrones π de los grupos fenilo en los dímeros adyacentes, lo que da como resultado una estructura polimérica en escalera infinita. [7]

Modelo de varilla ( se omiten los grupos etilo para mayor claridad) de un cristal de tetrámero de eterato de fenillitio

En solución, adopta una variedad de estructuras que dependen del disolvente orgánico. En tetrahidrofurano , se equilibra entre estados monómero y dímero. En éter, como se vende comúnmente, el fenil-litio existe como tetrámero. Cuatro átomos de litio y cuatro centros de carbono ipso ocupan vértices alternos de un cubo distorsionado. Los grupos fenilo están en las caras del tetraedro y se unen a tres de los átomos de litio más cercanos.

Las longitudes de enlace C–Li son, en promedio, de 2,33 Å. Una molécula de éter se une a cada uno de los sitios de Li a través de su átomo de oxígeno. En presencia de LiBr, un subproducto de la reacción directa del litio con un haluro de fenilo, el complejo [(PhLi•Et 2 O) 4 ] se convierte en [(PhLi•Et 2 O) 3 •LiBr]. El átomo de Li de LiBr ocupa uno de los sitios de litio en el grupo de tipo cubano y el átomo de Br se encuentra en un sitio de carbono adyacente. [8]

Referencias

  1. ^ Se utiliza habitualmente para describir derivados sustituidos. Véase, por ejemplo, Katsutoshi Kobayashi; Soichi Sato; Horn, Ernst; Naomichi Furukawa (1998), "First insulation and characterization of sulfenio catiónico sales stabilized by the negotiation of two nitrogen atoms", Tetrahedron Letters , 39 : 17, págs. 2593-2596. ISSN 0040-4039. DOI 10.1016/S0040-4039(98)00277-9.
  2. ^ "fenillitio (CHEBI:51470)". Entidades químicas de interés biológico (ChEBI) . Cambridge, Reino Unido: Instituto Europeo de Bioinformática. 22 de enero de 2009. Página principal . Consultado el 1 de junio de 2013 .
  3. ^ Wietelmann, U.; Bauer, RJ "Litio y compuestos de litio". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a15_393. ISBN 978-3527306732.
  4. ^ Gilman, H.; Zoellner, EA; Selby, WM (1932). "Un procedimiento mejorado para la preparación de compuestos de organolitio". Revista de la Sociedad Química Americana . 54 (5): 1957–1962. doi :10.1021/ja01344a033.
  5. ^ Green, DP; Zuev, D. (2008). "Fenil-litio". Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica . Wiley and Sons. doi :10.1002/047084289X.rp076.pub2. ISBN 978-0471936237.
  6. ^ Evans, JCW; Allen, CFH "2-Fenilpiridina" Síntesis orgánicas (1938), vol. 18, pág. 70 doi :10.15227/orgsyn.018.0070
  7. ^ Dinnebier, RE; Behrens, U.; Olbrich, F. (1998). "Fenil-litio sin base de Lewis: determinación de la estructura en estado sólido mediante difracción de polvo de sincrotrón". Revista de la Sociedad Química Americana . 120 (7): 1430–1433. doi :10.1021/ja972816e.
  8. ^ Hope, H.; Power, PP (1983). "Aislamiento y estructuras cristalinas de los complejos de eterato de fenil-litio ricos y libres de haluros [(PhLi•Et 2 O) 4 ] y [(PhLi•Et 2 O) 3 •LiBr]". Revista de la Sociedad Química Americana . 105 (16): 5320–5324. doi :10.1021/ja00354a022.