Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Οργανομεταλλικές ενώσεις των στοιχείων της Ομάδας 4Α (14)

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Οργανομεταλλικές ενώσεις των στοιχείων της Ομάδας 4Α (14)"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Οργανομεταλλικές ενώσεις των στοιχείων της Ομάδας 4Α (14)
Οργανομεταλλικές ενώσεις των στοιχείων της Ομάδας 4Α (14) Si, Ge, Sn, Pb Χημεία οργανοπυριτίου: ένα από τα εκτενέστερα κεφάλαια της ΟΧ Ιστορικό Πρώτες ενώσεις Si–C: Friedel – Crafts 1863 Andrianov, Hyde, Rochow  πολυμερή οργανοπυριτίου (σιλικόνες) OE πυριτίου παρασκευάστηκαν πρώτη φορά από τους Friedel και Crafts το 1863 και έκτοτε έχουν δημοσιευτεί πάνω από ερευνητικές εργασίες και πατέντες παγκοσμίως. Οι ολιγομερείς και πολυμερείς ενώσεις του οργανοπυριτίου έχουν πολυάριθμες βιομηχανικές εφαρμογές ως λάδια, ελαστικά και ρητίνες. Oι Andrianov, Hyde και Rochow άνοιξαν το δρόμο προς χρήσιμα πολυμερή του οργανοπυριτίου, με αποτέλεσμα να γεννηθεί η βιομηχανία των σιλικονών κατά τη διάρκεια του Β’ παγκοσμίου πολέμου, ενθαρρυνόμενη από στρατιωτικές ανάγκες και τις ασυνήθιστες ιδιότητες των σιλικονών

2 Οργανομεταλλικές ενώσεις των στοιχείων της Ομάδας 4A (14)
Ποιες είναι οι σημαντικότερες εφαρμογές αυτών των ΟΕ; Ενώσεις οργανοπυριτίου Σιλικόνες (πολυμερισμένα σιλοξάνια ή πολυσιλοξάνια): υλικά με μοναδικές ιδιότητες Παγκόσμια παραγωγή σιλικονών. Ενώσεις του οργανοκασσιτέρου: ως σταθεροποιητές του PVC (αποικοδόμηση από φως και θερμότητα) και καταλύτες στο σχηματισμό πολυουρεθάνης σε προστατευτικές βαφές που παρεμποδίζουν την προσκόλληση θαλάσσιων οργανισμών στα ύφαλα των πλοίων, ως συντηρητικά ξύλου ως γεωργικά ζιζανιοκτόνα και εντομοκτόνα. Ο τετρααιθυλομόλυβδος (Et4Pb) χρησιμοποιήθηκε ευρέως ως αντiκροτικός παράγοντας στη μολυβδωμένη βενζίνη.

3 Οργανομεταλλικές ενώσεις των στοιχείων της Ομάδας 4Α (14)
Οργανομεταλλικές ενώσεις των στοιχείων της Ομάδας 4Α (14) Ποιες είναι οι γενικές ιδιότητες των ΟΕ των στοιχείων της Ομάδας 4Α; (α) Στις περισσότερες ΟΕ τα στοιχεία αυτά είναι τετρασθενή. (β) Οι δεσμοί Μ–C είναι γενικά χαμηλής πολικότητας. (γ) Η σταθερότητά τους προς όλα τα αντιδραστήρια ελαττώνεται από το Si προς τον Pb. (δ) Είναι λιγότερο επιρρεπείς σε πυρηνόφιλες προσβολές σε σχέση με τις ΟΕ των στοιχείων της Ομάδας 3Α (13). Δεσμός C-M με σαφή ομοιοπολικό χαρακτήρα, μέτρια δραστικότητα με αποτέλεσμα σταθερές ΟΕ στη θερμότητα, στο οξυγόνο και στη υγρασία. Τα στοιχεία έχουν στη στιβάδα σθένους 2s και 2p ηλεκτρόνια τα οποία μετά από sp3 υβριδισμό μπορούν να σχηματίσουν 4 oμοιοπολικούς δεσμούς. Υπάρχει όμως περίπτωση στους δεσμούς να συμμετέχουν και d τροχιακά με αποτέλεσμα να σχηματίζονται πεντα- και εξα- συντεταγμένες δομές και υβριδισμούς sp3d και sp3d2

4 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Si
SiCl4 + 4RCl + 8 Na  R4Si + 8NaCl SiCl4 + 4RMgX  R4Si + 4MgClX SiCl4 + 4RLi  R4Si + 4LiCl SiCl4 + RLi  RSiCl3 + LiCl SiCl4 + 2RMgCl  R2SiCl2 + 2MgCl2 n MeCl + Si/Cu  MenSiCl4–n (n = 1 – 3) (μέθοδος Rochow ή άμεση μέθοδος) οC Το τετρααιθυλο σιλάνιο είναι η πρώτη ένωση που παρασκευάσθηκε το 1863 κατά την αντίδραση τετραχλωριδίου του πυριτίου και διαιθυλοψευδαργυρου. Στη θέση του τελευταίου χρησιμοποιούνται σήμερα αλκυλαλογονίδια και μεταλλικό νάτριο, αντιδραστήρια grignard ή οργανολιθίου. Α) Παρασκευή τετραοργανοσιλανίων από αντίδραση τετραχλωριδίου του πυριτίου με περίσσεια αντιδραστηρίου οργανολιθίου Β) Παρασκευή οργανοχλωροσιλανίων από την ίδια αντίδραση σε γραμμομοριακή αναλογία 1:1 Γ) Παρασκευή οργανοχλωροσιλανίων από αντίδραση τετραχλωριδίου του πυριτίου με αντιδραστήριο Grignard Δ) Κατά την αντίδραση αυτή η οποία για ένα διάστημα χρησιμοποιήθηκε στη βιομηχανικά, σχηματίζονται μίγματα οργανοχλωροσιλανίων με διάφορους βαθμούς υποκατάστασης που δύσκολα μπορούν να διαχωριστούν, H αναλογία των προϊόντων εξαρτάται από την αρχική σχέση των αντιδρώντων και τις συνθήκες της αντίδρασης Τετραμεθυλοσιλάνιο SiMe4 χρησιμοποιείται ως ουσία αναφοράς στη φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού Έφερε την επανάσταση στην παραγωγή οργανοχλωροσιλανίων→Απευθείας αντίδραση ή σύνθεση Rochow είναι η αντίδραση μεταξύ ενός αλκυλο ή αρυλοχλωριδίου και στοιχειακού πυριτίου στoυς οC παρουσία μεταλλικού χαλκού ως καταλύτη. Σε όλα τα μονομερή του Si με α.ε. 4 (R4Si, RSiCl3, R2SiCl2, κ.λπ.) η γεωμετρία γύρω από το Si είναι τετραεδρική (μοιάζει με τα ανάλογα του C) Δεσμοί Si–C ιδιαίτερα σταθεροί Απόδειξη: χλωρίωση του Et4Si  (ClCH2CH2)4Si ενώ του R4Ge ή R4Sn δίνει RnGeCl4-n ή RnSnCl4-n (n=1-3)

5 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Si
Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της μεθόδου Rochow; (απευθείας σύνθεση, 1945, για τη βιομηχανική παρασκευή μεθυλοχλωροσιλανίων, πρώτων υλών για την παραγωγή σιλικονών) Σύσταση προϊόντος εξαρτάται από μέγεθος κόκκων, καθαρότητα Si, φύση των καταλυτών, Τ, μάζα επαφής, χρόνος επαφής, την παρουσία αδρανούς αερίου … Για RX = MeCl, T = 280–440oC  SiCl4 (57,6oC), MeSiCl3 (66,0oC, 10–40%), Me2SiCl2 (70,0oC, 30–80%), Me3SiCl (57,7oC), MeSiHCl2 (40,7oC), HSiCl3 (31,8oC)  δύσκολος ο διαχωρισμός του μίγματος Η αντίδραση με το μεθυλοχλωρίδιο παρουσία καταλύτη…παράγει μίγμα που περιέχει… Η πιο περιζήτητη ένωση είναι το διμεθυλοδιχλωροσιλανιο, η πρωτη υλη για ελαστικα, λαδια, ρητινες σιλικονης Δύσκολος διαχωρισμός λόγω παρόμοιων σημείων ζέσεως

6 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Si
Ποια τα προϊόντα της υδρόλυσης των οργανοχλωροσιλανίων; 2Me3SiCl + 2H2O  2Me3SiOH + 2HCl τριοργανοσιλανόλες 2Me3SiOH  Me3Si–O–SiMe3 + H2O Si–O–Si σιλοξανικός σκελετός (δισιλοξάνιο) Me2SiCl2 + H2Ο  ΗΟ[SiMe2O]nH + (Me2SiO)m (m=3, 4, 5, 6, …) αλυσίδες κυκλικά Α) H αντίδραση που χρησιμοποιείται συχνότερα είναι η υδρόλυση οργανοχλωροσιλανίων. Μεθυλοχλωροσιλανια υδρολυονται προς σιλαλόνες με συμπήκνωση μετατρέπονται σε σιλοξανια. Η αντίδραση καταλήγει σε ολιγομερή, τα οποία περιέχουν πυρίτιο με τετραεδρική γεωμετρία και ενωμένο με οξυγόνο σε γέφυρες Si-O-Si. Β) Η υδρόλυση του διμεθυλοχλωροσιλανίου και η επακόλουθη συμπήκνωση οδηγούν στον σχηματισμό αλυσίδων ή δακτυλίων σιλανολών και σιλοξανίων. Γ) Η υδρόλυση του MeSiCl3 παράγει πολυμερή με διαπλεγμάτωση (crosslinked polymers). Η διαπλεγμάτωση και ο βαθμός πολυμερισμού καθορίζουν τις ιδιότητες των σιλικονών. MeSiCl3 + H2O  πολυκυκλικά (ενώσεις κλωβοί, cage compounds)

7 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Si
Τι κοινό έχουν όλα τα προϊόντα υδρόλυσης των RnSiCl4–n ; Περιέχουν τετραεδρικά ενωμένο πυρίτιο και την ομάδα O–Si–O. (α) ολιγομερή σιλοξανίων (β) αλυσίδες σιλοξανίων (γ) κυκλικές δομές σιλοξανίων

8 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Si
Πώς γίνεται η βιομηχανική παραγωγή ακατέργαστων σιλικονών; Υδρόλυση οργανοχλωροσιλανίων και επακόλουθη θερμική επεξεργασία παρουσία καταλυτικών ποσοτήτων Η2SΟ4, συνήθως μετά από προσθήκη ορισμένων αντιδραστηρίων διακλάδωσης. Ποια είναι η σύσταση του λαμβανόμενου από την αντίδραση Rochow μίγματος των οργανοχλωροσιλανίων και πώς χρησιμοποιείται καθένα από αυτά;

9 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Si
Ποιες αντιδράσεις περιγράφουν τη βιομηχανική παραγωγή σιλικονών; Σιλικόνες Θερμική επεξεργασία σε όξινο περιβάλλον Τα πολυμερή σιλικονών έχουν μια ποικιλία δομών και χρήσεων. Οι ιδιότητές τους εξαρτώνται από τον βαθμό πολυμερισμού και τη διαπλεγμάτωση. Αυτά τα δύο επηρεάζονται από την επιλογή και την ανάμιξη των αντιδρώντων, τη θερμοκρασία καθώς και τη χρήση αφυδατικών μέσων όπως το θειϊκό οξύ. Εμπορικές χρήσεις: προϊόντα περιποίησης, σαμπουάν, μαλακτικά, αφροί ξυρίσματος, ζελέ μαλλιών, οδοντόκρεμες. Δίνουν μεταξένια αίσθηση, αλλά χρησιμοποιούνται επίσης σε λάδια, γράσα, λιπαντικά, βερνίκια, ρητίνες, στεγανωτικά, συνθετικά, ελαστικά και υδραυλικά υγρά.

10 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Si
Από πού εξαρτάται η υφή των σιλικονών; Ανάλογα με τη δομή του σιλοξανικού σκελετού, λαμβάνονται λάδια, ελαστομερή ή ρητίνες σιλικόνης. Ποια είναι τα βασικά πλεονεκτήματα των σιλικονών; Χαμηλή θερμική αγωγιμότητα Χαμηλή χημική δραστικότητα (αντοχή στην οξείδωση) Χαμηλή τοξικότητα Θερμική σταθερότητα (σταθερότητα των ιδιοτήτων τους σε ένα πλατύ εύρος θερμοκρασιών −100 έως 250 °C). Ικανότητα απώθησης νερού και σχηματισμό υδατοστεγών μονώσεων. Δεν κολλά σε πολλά υποστρώματα, αλλά προσκολλάται πολύ καλά σε άλλα, π.χ. γυαλί. Δεν υποστηρίζει μικροβιολογική ανάπτυξη.

11 Αντιστέκεται σε οξυγόνο, όζον και υπεριώδη ακτινοβολία
Αντιστέκεται σε οξυγόνο, όζον και υπεριώδη ακτινοβολία. Αυτή η ιδιότητα έχει οδηγήσει σε εκτεταμένη χρήση των σιλικονών στην κατασκευαστική βιομηχανία (π.χ. επιστρώσεις, αντιπυρική προστασία, μονώσεις τζαμιών) και στην αυτοκινητοβιομηχανία (εξωτερικά παρεμβύσματα, εξωτερικό στολισμό). Ιδιότητες ηλεκτρικής μόνωσης. Επειδή η σιλικόνη μπορεί να μορφοποιηθεί σε ηλεκτρικά μονωτικό ή αγώγιμο υλικό, είναι κατάλληλο για μια πλατιά περιοχή ηλεκτρικών εφαρμογών. Υψηλή διείσδυση αερίου: στη θερμοκρασία δωματίου (25 °C), η διαπερατότητα της μαστίχας σιλικόνης για αέρια όπως οξυγόνο είναι πάρα πολύ υψηλή, κάνοντας τη σιλικόνη χρήσιμη για ιατρικές εφαρμογές στις οποίες επιθυμείται αυξημένος αερισμός. Συνεπώς, οι μαστίχες σιλικόνης δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν εκεί όπου χρειάζονται αεροστεγείς μονώσεις.

12 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Si
Me3SiCl + NaCp  Me3SiCp + NaCl Me2SiCl2 + 2NaCp  Me2SiCp2 + 2NaCl R3SiCl + NaCp  R3SiCp + NaCl (R = Et, Ph, Bu, …) η1-κυκλοπενταδιενυλο- τριμεθυλοσιλάνιο Η αντίδραση του τριμεθυλοχλωροσιλανίου με το κυκλοπενταδιενίδιο του νατρίου δίνει…. Όπου έχουμε μονοάπτο υποκαταστάτη.

13 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Si
(η1-C5Me5)2SiBr2 + ανθρακένιο/Κ  (η5-C5Me5)2Si (σιλυλένιο) Δομή σε στερεά κατάσταση: δύο ανεξάρτητα μόρια με διαφορετικό προσανατολισμό δακτυλίων (μικρή ΔΕ) Ανάλογο σύμπλοκο είναι και αυτό εδώ το οποίο αντιδρά με ανθρακένιο/κάλιο και δίνει το διαμαγνητικό σιλυλένιο. Τα σιλυλένια έχουν τη μορφή R2Si και είναι ανάλογα των καρβενίων. Στη στερεά φάση υπάρχουν δυο ανεξάρτητα μόρια τα οποία διαφέρουν ως προς τον προσανατολισμό των δακτυλίων των κυκλοπενταδιενυλίων. Στο ένα μόριο οι δυο πενταμελείς δακτύλιοι είναι παράλληλοι και διαβαθμισμένοι, ενώ στο άλλο κεκαμμένοι. Η αρχική ερμηνεία αυτής της δομής ήταν ότι η κεκκαμένη μορφή οφείλεται στην παρουσία του στερεοχημικά ενεργού μονήρους ζεύγους ηλεκτρονίων. Αυτό όμως δεν ισχύει στην περίπτωση της κεκαμμένης μορφής των μεταλλοκενίων της ομάδας ΙΙΑ. Eπίσης υπάρχουν μεταλλοκένια της ομάδας ΙVA με άλλους υποκαταστάτες που έχουν συμπαράλληλους δακτυλίους. Άρα στην περίπτωση αυτή πρέπει να επανεκτιμηθεί ο ρόλος των στερεοχημικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ των δακτυλίων και στερεοχημικός ρόλος του μονήρους ζεύγους e της ομάδας IVA (β) Cp κεκλιμένοι λόγω μονήρους ζεύγους e (α) Cp παράλληλοι διαβαθμισμένοι

14 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Si
Υπάρχουν ενώσεις με δ.δ. Si=Si; Όταν ογκώδεις ομάδες R εμποδίζουν τον διμερισμό ή πολυμερισμό των ενώσεων με δεσμούς Si=Si ξυλόλιο = διμεθυλο-βενζόλιο (3 ισομερή) Τα οργανοπολυσιλάνια βασίζονται πάνω σε αλυσίδες ατόμων Si που σχηματίζουν γραμμικά και κυκλικά μόρια. Τα απλούστερα μέλη είναι δισυλάνια R3Si-SiR3, έχουν όμως συντεθεί και γραμμικά μόρια με μακρύτερες αλυσίδες του τύπου R3Si-(SiR2)n-SiR3 καθώς και δακτύλιοι (μέχρι 26 ατόμων πυριτίου) του τύπου (R2Si)n. Tα οργανοπολυσιλάνια λαμβάνονται κατά τις αντιδράσεις οργανοχλωροσιλανίων με μεταλλικό νάτριο ή λίθιο. Ενώσεις με διπλούς δεσμούς R2Si=SiR2 έχουν απομονωθεί για τις περιπτώσεις που οι υποκαταστάτες είναι ογκώδεις. δισιλααιθένια Μήκη δεσμών: Si–Si 2,36 Å Si=Si 2,16 Å

15 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Ge
Ποιους τύπους οργανομεταλλικών ενώσεων σχηματίζει το γερμάνιο; Τύποι ενώσεων Ενώσεις τετρασθενούς γερμανίου (α) GeR4 (τετραοργανογερμανάνια) (β) RnGeX4–n (οργανοαλογονογερμανάνια) (γ) R(GeR2)nR, (GeR)m, (GeR2)n (οργανοπολυγερμανάνια) (δ) RnGeΗ4–n (υδρίδια οργανογερμανίου) Ενώσεις δισθενούς γερμανίου (ε) GeR2 (διοργανογερμυλένια) (στ) Ενώσεις με δ.δ. Ge=Ge (ζ) ·GeR3 (ελεύθερες ρίζες) Μεταξύ πυριτίου και γερμανίου υπάρχουν πολλές ομοιότητες. Ανάλογες ενώσεις αλλά με σημαντικές διαφορές στη δραστικότητα. Πρώτη ένωση GeEt4 παρασκευάστηκε από τον Winkler το 1887 μόλις ένα χρόνο μετά την ανακάλυψη του στοιχείου.

16 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Ge
Κατ' αναλογία προς τις ΟΕ του Si, π.χ. GeCl4 + 4RX 8 Na  GeR4 + 8NaX GeCl4 + 4RMgCl  GeR4 + 4MgCl2 (σε Et2O) nRCl + Ge/Cu  RnGeCl4–n GeCl4 + LiR  RGeCl3 + LiCl R3GeCl + LiCp  R3Ge(η1-Cp) + LiCl Ποιες είναι οι χαρακτηριστικές ιδιότητες αυτών των ενώσεων; GeR4 : Θερμικά σταθερά και χημικά αδρανή. Οι αλογονώσεις απαιτούν καταλύτη. RnGeCl4–n Αύξηση δραστικότητας λόγω της παρουσίας του αλογονοϋποκαταστάτη  συνθετικά χρήσιμα αντιδραστήρια. Υδρολύονται Τετραοργανογερμανάνια παρασκευάζονται με αντίδραση του τετραχλωριούχου γερμανίου με περίσσεια αντιδραστηρίου Grignard. O δεσμός Ge-C διασπάται ευκολότερα από το δεσμό Si-C, με αποτέλεσμα τα τετραοργανογερμανάνια να είναι δραστικότερα ιδιαίτερα σε αντιδράσεις απόσπασεις αλκυλίου. Οι τετραλκυλο και τετραρυλο ενώσεις του γερμανίου είναι μονομερείς με το γερμάνιο να υιοθετεί τετραεδρική γεωμετρία. Είναι θερμικά σταθερές και χημικά αδρανείς.

17 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Ge
AlCl3 2R4 Ge+ SnCl4 2R3GeCl + R2SnCl2 AlCl3 R4Ge + X2 R3GeΧ + RΧ (Χ = Βr, I) R3GeBr + AgCl  R3GeCl + AgBr (ανταλλαγή αλογόνου) KOH/EtOH, H2O R3GeX R3GeOH (γερμανόλες: σταθερά μονομερή αν R ογκώδης L) Α,Β) Η αλογόνωση δε γίνεται χωρίς την παρουσία καταλύτη. Γ) Τα χλωρίδια ή βρωμίδια μπορούν να παρασκευαστούν με ανταλλαγή αλογόνου. Δ) Η παρουσία αλογονο-υποκαταστατών αυξάνει τη δραστικότητα και γι αυτό τα αλογονο-παράγωγα είναι χρησιμότερα από τις ενώσεις R4Ge στη σύνθεση υδρογερμανίωση > Anti-Markovnikov Ph3GeH + CH2=CHPh  Ph3GeCH2CH2Ph (υδρογερμανίωση)

18 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Ge
Υπάρχουν αλογονίδια του Ge(II) και R2Ge (διοργανογερμυλένια) Me2GeCl2 + 2Li  Me2Ge + 2LiCl GeX2 + 2NaC5R5  (η5-C5R5)2Ge+ 2NaX (X = Cl, Br) THF Ποιες είναι οι δομές των ενώσεων (η5-C5R5)2 Ge και {(Me3Si)2HC}2 Ge; 107o Τα γερμυλένια περιλαμβάνουν το εξαιρετικά δραστικό μεθυλογερμυλένιο. Αυτά μπορούν να σταθεροποιηθούν με τη χρήση στερεοχημικά ογκωδών ομάδων R. Έτσι η ένωση δεξιά είναι σταθερή σε θερμοκρασία δωματίου. Η κεκαμμένη δομή της έχει επιβεβαιωθεί με περίθλαση ηλεκτρονίων. Γενική μέθοδος σύνθεσης GeCp2 τα οποία έχουν δομή μονομερούς σε διάλυμα, στερεά και αέρια φάση. Κεκαμμένη δομή επιβεβαιώνεται από περίθλαση ακτίνων-Χ. Αυτό που έχει παρατηρηθεί είναι ότι σε άλλου τύπου μεταλλοκένια του Ge η δομή περιλαμβάνει παράλληλους δακτυλίους άρα διαβαθμισμένη διαμόρφωση. μονομερές σε διάλυμα, στερεά και αέρια φάση

19 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Sn
Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά των ενώσεων του οργανοκασσιτέρου; Πιο προσιτή η οξειδωτική κατάσταση +2 Περισσότεροι πιθανοί αριθμοί ένταξης Παρουσία γεφυρών αλογόνων Πώς παρασκευάζονται οι ΟΕ του Sn; SnCl4 + 4RMgBr  SnR4 + 4MgClBr (σε Et2O) 3SnCl4 + 4AlR3  3SnR4 + 4AlCl3 (αντίδραση μετάθεσης) Οι ενώσεις του οργανοκασσιτέρου διαφέρουν από αυτές του οργανοπυριτίου και οργανογερμανίου σε πολλά σημεία. Ένα από αυτά είναι ότι μπορούν να επιτύχουν αριθμούς συντάξεως μεγαλύτερους από 4 είτε με πολυμερισμό είτε με σχηματισμό ενώσεων προσθήκης. Εμφανίζουν α), β), γ) Ένας μεγάλος αριθμός των τετραοργανοσταννανίων είναι άχρωμα υγρά ή στερεά, σταθερά στον αέρα και στο νερό. Η μοριακή τους γεωμετρία είναι τετραεδρική. Η κύρια χρήση των ενώσεων του οργανοκασσιτέρου είναι η σταθεροποίηση του πολυβινυλοχλωριδίου. Χωρίς το προσθετικό του οργανοκασσιτέρου, τα αλογονωμένα πολυμερή αποδομούνται γρήγορα από τη θερμότητα, το φως, το ατμοσφαιρικό οξυγόνο προς αλλοιωμένα χρώματα και εύθρηπτα προϊόντα. Άλλες χρήσεις ως ζιζαντιοκτόνα, μυκητοκτόνα, συντηρητικά ξύλου, βαφή προστασίας από προσκόλληση πεταλίδων στα ύφαλα των πλοίων. Παγκόσμιοι κανονισμοί απαγορεύουν σε μεγάλο βαθμό τη χρήση απωθητικών οργανοκασσιτερικών ενώσεων για περιβαλλοντικούς λόγους. SnR4 + SnCl4 298 K 500 K R3SnCl + RSnCl3 2R2SnCl2 SnCl2 + HgPh2  Ph2SnCl2 + Hg

20 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Sn
Ποιες είναι οι χαρακτηριστικές ιδιότητες αυτών των ενώσεων; SnR4 : Άχρωμα υγρά ή στερεά, σταθερά σε νερό και αέρα. RnSnCl4–n Αύξηση δραστικότητας στα αλογονοπαράγωγα  συνθετικά χρήσιμα αντιδραστήρια για μεγάλο αριθμό οργανοκασσιτερικών παραγώγων. 4 RMgBr + SnCl4 R4Sn + 4 MgBrCl 3 SnCl R3Al  3 R4Sn + 4 AlCl3 (βιομηχανική παρασκευή τετραβούτυλοκασσιτέρου και τετραόκτυλοκασσιτέρου) nBu2SnCl2 + 2nBuCl + 4Na  nBu4Sn + 4NaCl R4Sn + SnCl4  R3SnCl + R3SnCl3  2 R2SnCl2 SnCl2 Ph2Hg  Ph2SnCl2 + Hg R’2O 298 K 500 K

21 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Sn
Τα οργανοκασσιτερά αλογονίδια και ιδιαίτερα τα χλωρίδια είναι χρήσιμα ως πρόδρομες ενώσεις για ένα μεγάλο εύρος οργανοκασσιτερικών παραγώγων. Το σχήμα παρουσιάζει μερικές επιλεγμένες αντιδράσεις του R3SnCl.

22 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Sn
R4Sn: Τετραεδρική γεωμετρία Η ένταξη αλογόνων διαφοροποιεί τις δομές λόγω του σχηματισμού γεφυρών Sn-X-Sn Οι δομές των ενώσεων R4Sn είναι όλες παρόμοιες με το κέντρο κασσιτέρου να έχει τετραεδρική γεωμετρία. Παρόλα αυτά η παρουσία αλογονιδίων οδηγεί σε σημαντική μεταβολή της δομής της στερεάς κατάστασης η οποία οφείλεται στη δυνατότητα σχηματισμού γεφυρών Sn-X-Sn. Στη στερεά κατάσταση τα μόρια Me3SnF ενώνονται με ασύμμετρες κεκαμμένες γέφυρες σχηματίζοντας διαγώνιες αλυσίδες όπου ο κάθε κασσίτερος βρίσκεται σε διευθέτηση τριγωνικής διπυραμίδας.Τα αλογονοπαράγωγα σχηματίζουν συχνά γέφυρες…και αλυσιδωτές δομές. Η παρουσία ογκώδων υποκαταστατών μπορεί να επηρεάσει το σχήμα της αλυσίδας. Π.χ. CH3 oμαδα zig-zag, Ph ομαδα ευθύγραμμη αλυσίδα, Me3SiC μονομερές ασύμμετρες κεκαμμένες γέφυρες αλυσίδες Όσο μεγαλώνει το μέγεθος του Χ τόσο μικραίνει η τάση σύνδεσης αυτού οι MeSnBr3 και MeSnI3 μονομερείς

23 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Pb
Παρασκευή Et4Pb 4NaPb + 4EtCl Et4Pb + 3Pb + 4NaCl κράμα ~ 373 K σε κλίβανο Παρασκευές R4Pb Παρασκευές αλογονιδίων του Pb O τετραιθυλομόλυβδος χρησιμοποιούνταν ευρέως ως αντικροτικός παράγοντας στα καύσιμα των κινητήρων. Ωστόσο, για περιβαλλοντικούς λόγους τα μολυβδούχα καύσιμα έχουν αποσυρθεί. Οι ενώσεις οργανομολύβδου μπορούν να παρακευαστούν είτε με ενώσεις οργανομαγνησίου είτε με ενώσεις οργανολιθίου Τα χλωρίδια του μολύβδου μπορούν να παρασκευαστούν σύμφωνα με τις παραπάνω αντιδράσεις. Αυτές οι διεργασίες προτιμούνται από την κατεργασία του R4Pb με Χ2, της οποίας το αποτέλεσμα είναι δύσκολο να ελεγχεί.

24 Οργανομεταλλικές ενώσεις του Pb
R4Pb και R6Pb2 μονομερή. Τετραεδρική γεωμετρία Pb. Η παρουσία γεφυρωτικών αλογονιδίων αυξάνει τον αριθμό ένταξης του Pb. Cp2Pb (2,4,6-Me3C6H2)3PbCl Pb2(C6H11)6 Me3PbCl στερεοχημικά ογκώδεις υποκαταστάτες μονομερή Τα αλογονοπαράγωγα μπορεί να περιέχουν γεφυρωτικά άτομα αλογόνου και να οδηγούν σε αλυσίδες. Με ογκώδεις υποκαταστάτες ευννοείται ο σχηματισμός μονομερών.


Κατέβασμα ppt "Οργανομεταλλικές ενώσεις των στοιχείων της Ομάδας 4Α (14)"

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google