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n-부틸리튬 티티네이션

Overview

출처: 비 M. 동과 다이앤 르, 캘리포니아 대학, 어바인, 캘리포니아 화학학과

본 실험은 유기리튬 시약, n-부틸리튬(n-BuLi)의 정확한 농도를 적정하게 측정하고 획득하는 간단한 기술을 시연할 것이다. Organolithium 시약은 매우 공기 및 습기에 민감하며 반응에 성공적으로 사용될 수 있도록 시약의 품질을 유지하기 위해 적절한주의를 기울여야합니다. n-BuLi 적정 실험은 화학 반응에 사용하기 전에 정확한 농도를 얻기 위해 정기적으로 수행되어야합니다. 그 후, 우리는 벤잘데히드에 적정 n-BuLi의 추가를 시연할 것입니다.

Principles

Organolithium 시약은 C−Li 결합을 포함하는 화합물이며 매우 강력한 기지입니다. 유기리튬은 공기와 습기에 매우 민감하기 때문에 이러한 시약을 처리하기 위해 적절한주의를 기울여야합니다. 그들은 산, 부식성 및 종종 발열에 민감합니다. n-BuLi, 알킬리튬, 일반적으로 낮은 온도에 저장 (미만 0°C) 헥산 과 같은 탄화수소에 용액으로 저장. N-BuLi는 반응 조건에 따라 염기 또는 뉴클레오필로 사용될 수 있다. 더욱이, 할로겐-리튬 교환 반응에 사용될 수 있어 아릴 또는 비닐 리튬 시약을 생성하여 전기필과 즉시 반응할 수 있다. 또한, n-BuLi는 일반적으로 엘라스토머에 사용되는 디에네스의 중합에 있는 시정기로 사용된다.

적정은 반응이 완료될 때까지 적판의 공지된 농도를 추가하여 분석물의 알 수 없는 농도를 결정하는 데 사용되는 일반적인 정량적 분석 기법으로, 이는 색 변화에 의해 표시된다. 본 실험에서는, 우리는 n-BuLi의적정성을 입증하고 안정된 고체이고 쉽게 무게를 달 수 있는 적색산으로 그 농도를 계산할 것입니다. 디페닐레이스산이 있는 n-BuLi의 반응시, 용액은 적층의 끝점에서 짙은 노란색을 변하고, 따라서 표시등이 필요하지 않습니다(도1). 디페닐레이스산을 섭취하는 데 사용되는 n-BuLi의 정확한 부피를 측정함으로써 반응의 어피를 계산할 수 있습니다. 이 실험은 평균 측정을 얻기 위해 세 번 반복되어야 합니다.

Figure 1
그림 1. 디페닐레이스산과 n-BuLi의 반응.

Procedure

1화 성역의 준비

  1. N2미만의 교반 바가 장착된 화염 건조 라운드 하단 플라스크에 디페닐레이스산(250 mg, 1.18 mmol)과 무수성 THF(5mL)를 추가합니다.

2. n-BuLi의 적정

  1. 디페닐레이스산을 섭취하는 데 필요한 n-BuLi 용액(헥산)의 대략적인 양을 계산합니다. 주사기를 사용하여 n-BuLi 드롭와이즈의 솔루션을천천히 추가합니다. 반응 혼합물은 일시적으로 노란색으로 변하고 각 방울이있는 무색 용액으로 돌아갑니다.
  2. 반응 혼합물이 깊은 노란색을 유지 계속 할 때까지 n-BuLi 드롭 와이즈의 용액을 계속 추가합니다. 이것은 반응의 끝점이 될 것입니다.
  3. 적정 3x를 반복하여 사용되는 n-BuLi의 평균 부피를 얻습니다.

3. 어니티 계산

  1. 적정에 사용되는 n-BuLi의 두더지는 반응에 사용되는 디페닐 레이스산의 두더지와 동일합니다. 사용된 디페닐레이스산의 두더지가 알려져 있기 때문에, n-BuLi의 농도 계산은 다음과 같은 방정식에 의해 주어집니다: mmol diphenylacetic acid/mL n-BuLi= n-BuLi용액의 어모.

4. 벤잘데히드에 n-BuLi의 추가(그림 2)

  1. N2미만의 교반 바가 장착된 화염 건조 라운드 하단 플라스크에 무수성 THF(30mL)와 벤잘데히드(3mmol, 1 equiv.)를 추가합니다. -78 °C에 용액을 냉각.
  2. n-BuLi(1.1 equiv.)를 추가하고 실온에 대한 반응을 따뜻하게하십시오.
  3. 포화 된 NH4Cl (aq., 10 mL)을 추가하여 반응을 담금질하고 diethyl 에테르 (2 x 25 mL)로 수성 층을 추출합니다.
  4. 결합된 유기층을 물(2 x 15mL)과 염수(1 x 20mL)로 세척합니다.
  5. Na2SO4로건조하고, 필터를 사용하여, 결합된 유기층을 환압으로 농축하여 제품을 공급한다.

그림 2. 벤잘데히드에 n-BuLi의 추가.

Figure 2

Results

절차 1-3에 대한 n-BuLi의 적정에 대한 대표 결과

절차 단계 반응 혼합물의 색상
1.1 무색
2.1 노란색, 다음 무색
2.2 딥 옐로우
3.1 1.18 mmol 디페닐레이스산/1mL n-BuLi= 1.18 M n-BuLi = 헥산의 1.18 M n-BuLi

표 1. 절차 1-3에 대한 대표결과.

Application and Summary

이 실험에서, 우리는 diphenylacetic산을 사용하여 n-BuLi 용액의 농도를 결정하는 방법을 시연했습니다. 우리는 또한 벤잘데히드에 n-BuLi를 추가하여 반응을 수행했습니다.

n-BuLi의 정확한 농도는 여러 반응에서 성공적인 적용에 중요합니다. n-BuLi는 일반적으로 리튬 할로겐 교환 반응에 사용되어 아일리튬 또는 비닐 리튬 시약을 준비하며, 이는 이후 C-C 결합 형성 반응에 사용될 수 있다. 더욱이, 반응 조건에 따라 염기 또는 뉴클레오필로 사용될 수 있다.

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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

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