JoVE Logo

Sign In

n-בוטיליתיום טיטריון

Overview

מקור: Vy M. דונג ודיאן לה, המחלקה לכימיה, אוניברסיטת קליפורניה, אירווין, קליפורניה

ניסוי זה ידגים טכניקה פשוטה כדי titrate ולקבל ריכוז מדויק של ריאגנט organolithium, n-butyllithium (n-BuLi). ריאגנטים אורגנוליתיום הם מאוד אוויר- לחות רגישים לחות טיפול נכון יש לנקוט כדי לשמור על איכות ריאגנט, כך שניתן להשתמש בו בהצלחה בתגובה. ניסויי titration n-BuLi צריכים להתבצע באופן קבוע כדי להשיג ריכוזים מדויקים לפני השימוש בתגובה כימית. לאחר מכן, נדגים את התוספת של n-BuLi titrated לבנזלדהיד.

Principles

ריאגנטים אורגנוליתיום הם תרכובות המכילות קשר C−Li והם בסיסים חזקים מאוד. מכיוון שאורגנוליתיום רגיש מאוד לאוויר ולחות, יש לנקוט בזהירות נאותה כדי להתמודד עם ריאגנטים אלה. הם רגישים לחומצות, מאכלים, ולעתים קרובות פירופוריים. n-BuLi, אלקיליתיום, מאוחסן בדרך כלל בטמפרטורות נמוכות (פחות מ -0 °C (50 °F) ומאוחסן כפתרון פחמימנים כגון hexanes. N-BuLiיכול לשמש כבסיס או נוקלאופילי בהתאם לתנאי התגובה. יתר על כן, זה יכול לשמש תגובות החלפת הלוגן-ליתיום כדי ליצור אריל או ויניל ליתיום ריאגנטים, אשר יכול להגיב מיד עם אלקטרופיל. בנוסף, n-BuLi משמש בדרך כלל כיוזם פילמור של דיינס המשמש אלסטומרים.

טיטרציה היא טכניקה אנליטית כמותית נפוצה המשמשת לקביעת ריכוז לא ידוע של ניתוח על ידי הוספת ריכוז ידוע של titrant עד שהתגובה מגיעה להשלמה, אשר מצוין על ידי שינוי צבע. בניסוי זה, אנו להדגים את titration של n-BuLi ולחשב את הריכוז שלה עם חומצה diphenylacetic כמו titrant, שהוא מוצק יציב ניתן לשקול בקלות. עם התגובה של n-BuLi עם חומצה דיפנילאצטית, הפתרון הופך צבע צהוב עמוק בנקודת הסיום של titration, ולכן אין צורך מחוון (איור 1). על ידי מדידת הנפח המדויק של n-BuLi המשמש לצרוך את חומצה diphenylacetic, אנחנו יכולים לחשב את הטוחנת של התגובה. ניסוי זה צריך לחזור על עצמו שלוש פעמים כדי להשיג מדידה ממוצעת.

Figure 1
איור 1. תגובה של n-BuLi עם חומצה דיפנילאצטית.

Procedure

1. הכנת טיטרנט

  1. לבקבוקון עגול מיובש עם להבה המצויד בחטיף מוקפץ מתחת ל-N2, יש להוסיף חומצה דיפנילאצטית (250 מ"ג, 1.18 מ"מ) ו-THF נטול מים (5 מ"ל).

2. טיטציה של n-BuLi

  1. חשב את הכמות המשוערת של תמיסתn-BuLi (בהקסנים) הדרושה לצרוך את החומצה הדיפנילאצטית. באמצעות מזרק, לאט להוסיףפתרון של n-BuLi dropwise. תערובת התגובה תהפוך לצהוב באופן זמני ובחזרה לתמיסה חסרת צבע עם כל טיפה.
  2. המשך להוסיף את הפתרון של n-BuLi dropwise עד שתערובת התגובה תמשיך להישאר בצבע צהוב עמוק. זו תהיה נקודת הסיום של התגובה.
  3. חזור על טיטציה 3x כדי להשיג נפח ממוצע של n-BuLi בשימוש.

3. חישוב ההולאריות

  1. השומות של n-BuLi המשמש טיטציה שוות ערך מולים של חומצה דיפנילאצטית המשמשת בתגובה. מאז שומות של חומצה דיפנילאקטית בשימוש ידוע, חישוב הריכוז של n-BuLi ניתן על ידי המשוואה הבאה: חומצה דיפנילאקטי mmol / mL n-BuLi = טוחנת של תמיסת n-BuLi.

4. תוספת של נ-בולאי לבנזלדהיד (איור 2)

  1. לבקבוקון עגול מיובש עם להבה המצויד בחטיף מוקפץ מתחת ל- N2, הוסיפו THF נטול מים (30 מ"ל) ובנזלדהיד (3 mmol, 1 equiv.). מצננים את הפתרון ל-78 מעלות צלזיוס.
  2. הוסף n-BuLi (1.1 equiv.) ולתת את התגובה חמה לטמפרטורת החדר.
  3. הוסף NH4Cl רווי (aq., 10 מ"ל) כדי להרוות את התגובה ולחלץ את השכבה מימית עם אתר diethyl (2 x 25 מ"ל).
  4. לשטוף את השכבות האורגניות המשולבות עם מים (2 x 15 מ"ל) ומי מלח (1 x 20 מ"ל).
  5. יבש עם Na2SO4, לסנן, ולרכז את השכבות האורגניות המשולבות תחת לחץ מופחת כדי להרשות לעצמו את המוצר.

איור 2. תוספת של נ-בולאי לבנזלדהיד.

Figure 2

Results

תוצאות מייצגות עבור titration של n-BuLi עבור נהלים 1-3

שלב הליך צבע תערובת התגובה
1.1 חסר צבע
2.1 צהוב, ואז חסר צבע
2.2 צהוב עמוק
3.1 1.18 חומצה דיפנילאצטית מ"ל/1 מ"ל n-BuLi = 1.18 M n-BuLi בהקסנים

טבלה 1. תוצאות מייצגות עבור נהלים 1-3.

Application and Summary

בניסוי זה, הדגמנו כיצד לקבוע את הריכוז של תמיסת n-BuLi באמצעות חומצה דיפנילאצטית. ביצענו גם תגובה על ידי הוספת n-בוליד בנזלדהיד.

ריכוזים מדויקים של n-BuLi חשובים ליישום המוצלח שלה במספר תגובות. n-BuLi משמש בדרך כלל תגובות חילופי ליתיום-הלוגן להכין אריליתיום או ריאגנטים ויניליתיום, אשר ניתן להשתמש לאחר מכן בתגובות ליצירת קשר C-C. יתר על כן, זה יכול לשמש כבסיס או נוקלאופילי, בהתאם לתנאי התגובה.

Tags

Skip to...

0:00

Overview

1:06

Principles of n-Butyllithium

2:11

Titration of n-Butyllithium

3:23

Addition of n-Butyllithium to Benzaldehyde

4:58

Applications

6:33

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

n-בוטיליתיום טיטריון

Organic Chemistry II

48.1K Views

article

ניקוי כלי זכוכית

Organic Chemistry II

123.9K Views

article

החלפה נוקלאופילית

Organic Chemistry II

99.6K Views

article

צמצום סוכנים

Organic Chemistry II

43.2K Views

article

תגובת גיניארד

Organic Chemistry II

149.2K Views

article

מלכודת דין-סטארק

Organic Chemistry II

100.6K Views

article

אוזונוליזה מאלקנס

Organic Chemistry II

67.1K Views

article

אורגנוקטליזה

Organic Chemistry II

16.9K Views

article

צימוד צולב מזורז פלדיום

Organic Chemistry II

34.6K Views

article

סינתזת פאזה מוצקה

Organic Chemistry II

41.2K Views

article

הידרוגנציה

Organic Chemistry II

49.7K Views

article

פילמור

Organic Chemistry II

94.6K Views

article

נקודת התכה

Organic Chemistry II

150.1K Views

article

ספקטרוסקופיית אינפרא אדום

Organic Chemistry II

216.1K Views

article

פולארימטר

Organic Chemistry II

100.3K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved