Αιθανοσεληνόλη

Μεθανοσεληνόλη
Γενικά
Όνομα IUPAC	Αιθανοσεληνόλη
Άλλες ονομασίες	Αιθυλοσεληνόλη Υδροσεληνυλοαιθάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C2H6Se
Μοριακή μάζα	108,03 amu
Σύντομος συντακτικός τύπος	CH3CH2SeH
Συντομογραφίες	EtSeH
SMILES	CC[SeH]
InChI	1S/C2H5Se/c1-2-3/h2H2,1H3
PubChem CID	11001514
Φυσικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Η αιθανοσεληνόλη (αγγλικά: Εthaneselenol) είναι οργανική χημική ένωση, με μοριακό τύπο C₂H₆Se, αν και παριστάνεται συχνά και με τον ημισυντακτικό τύπο CH₃C₂SeH ή και συντομογραφικά EtSeH. Εφόσον το σελήνιο θεωρείται μεταλλοειδές, η ένωση ανήκει στις οργανομεταλλικές ενώσεις. Αποτελεί, ακόμη, το σεληνιούχο ανάλογο της αιθανόλης (CH₃CH₂OH) και της αιθανοθειόλης (CH₃CH₂SH).

Δομή και ιδιότητες

Η αιθανοσεληνόλη είναι δομικά παρόμοια με τη αιθανοθειόλη, αλλά ο χημικός δεσμός C-Se είναι μακρύτερος κατά περίπου 8%, σε σύγκριση με το δεσμό C-S, με μήκος 196 pm (C-Se) έναντι 182 pm (C-S). Η δεσμική γωνία C-Se-Η προσεγγίζει τις 90°, όπως συμβαίνει και στο υδροσελήνιο (H₂Se). Η δεσμολογία των δεσμών του σεληνίου περιλαμβάνει σχεδόν καθαρά p ατομικά τροχιακά, που επίσης απέχουν σχεδόν 90° μεταξύ τους. Ο δεσμός Se-Η είναι ενεργειακά ασθενέστερος σε σύγκριση με τον αντίστοιχο δεσμό S-Η (Ισχύς δεσμών, εκφρασμένης ως δεσμική ενέργεια, H-Se: 276 kJ/mole έναντι H-S: 363 kJ/mole), με συνέπεια η αιθανοσεληνόλη να οξειδώνεται ευκολότερα σε σύγκριση με τη μεθανοθειόλη, και να λειτουργεί ευκολότερα ως δότης ατόμων υδρογόνου. Το τελευταίο σημαίνει ότι η αιθανοσεληνόλη είναι περισσότερο όξινη, με pK_a = 5,2, σε σύγκριση με τη αιθανοθειόλη, που έχει pK_a = 10,4. Η αποπρωτονίωση της αιθανοσεληνόλης δίνει το αιθυλοσεληνιούχο ανιόν, CH₃CH₂Se^-, που είναι ισχυρά πυρηνόφιλο και οξειδώνεται γρήγορα, ακόμη και από τον ατμοσφαιρικό αέρα. Η (κανονική) θερμοκρασία βρασμού της αιθανοσεληνόλης είναι λίγο μεγαλύτερη από την αντίστοιχη της αιθανοθειόλης, χάρη στην αυξημένη σημασία των δυνάμεων van der Waals, που είναι ισχυρότερες στα μεγαλύτερα άτομα. Έχει πολύ έντονη οσμή.

Παραγωγή

Η αιθανοσενηλόλη παράγεται με αντίδραση οργανομεταλλικών ενώσεων, όπως το αιθυλολίθιο (CH₃CH₂Li) ή κάποιο αιθυλομαγνησιαλογονίδιο (CH₃CH₂MgX), με στοιχειακό σελήνιο::

$\mathrm {2Li+CH_{3}CH_{2}X{\xrightarrow[{-10^{o}C}]{|Et_{2}O|,\;-LiX}}CH_{3}CH_{2}Li+Se\xrightarrow {} CH_{3}CH_{2}SeLi\xrightarrow {+HCl} CH_{3}CH_{2}SeH+LiCl}$

ή

$\mathrm {CH_{3}X+Mg\xrightarrow {|Et_{2}O|} CH_{3}CH_{2}MgX\xrightarrow {+Se} CH_{3}CH_{2}SeMgX\xrightarrow {+HCl} CH_{3}CH_{2}SeH+MgClX\downarrow }$

Μπορεί επίσης να παραχθεί με αναγωγή διαιθυλοδισεληνίδιου από λιθιοβοριοϋδρίδιο:

$\mathrm {2CH_{3}CH_{2}SeSeCH_{2}CH_{3}+2LiBH_{4}\xrightarrow {} 2CH_{3}CH_{2}SeLi+2BH_{3}+H_{2}}$

$\mathrm {CH_{3}CH_{2}SeLi+HCl\xrightarrow {} CH_{3}CH_{2}SeH+LiCl}$

Χημική συμπεριφορά

Γενικά, η χημική συμπεριφορά των σεληνολών είναι γενικά παρόμοια με αυτήν των θειολών, αλλά υπάρχουν ορισμένες διαφορές:

1. Οι σεληνόλες είναι πιο όξινες.
2. Οι σεληνόλες οξειδώνονται ευκολότερα.

Αιθανοσεληνολικά άλατα

Η αιθανοσεληνόλη είναι λίγο πιο όξινη από την αντίστοιχη μεθανοθειόλη, οπότε σχηματίζει άλατα με βάσεις και βασικά οξείδια, όπως το οξείδιο του υδραργύρου (HgO):

$\mathrm {CH_{3}CH_{2}SeH+NaOH\xrightarrow {} CH_{3}CH_{2}SeNa+H_{2}O}$

και

$\mathrm {2CH_{3}CH_{2}SeH+HgO\xrightarrow {} (CH_{3}CH_{2}Se)_{2}Hg+H_{2}O}$

Σεληνεστέρες

Όπως οι αλκοόλες (ROH) παράγουν εστέρες (RCOOR΄), και οι θειόλες (RSH) θειεστέρες (RCOSR΄), οι σεληνόλες (RSeH) παράγουν σεληνεστέρες (RCOSeR΄)

$\mathrm {CH_{3}CH_{2}SeH+RCOOH\xrightarrow {H^{+}} RCOSeCH_{2}CH_{3}+H_{2}O}$

Αντιδράσεις προσθήκης

Σεληνοκετάλες

Με επίδραση καρβονυλικών ενώσεων παράγονται σεληνοκετάλες:

$\mathrm {2CH_{3}CH_{2}SeH+>C=O\xrightarrow {H^{+}} >C(SeCH_{2}CH_{3})_{2}+H_{2}O}$

Προσθήκη σε οξιράνιο

Με επίδραση σε οξιράνιο παράγεται 2-αιθυλοσεληναιθανόλη:

$\mathrm {+CH_{3}CH_{2}SeH\xrightarrow {} CH_{3}CH_{2}SeCH_{2}CH_{2}OH}$

Οξείδωση σε δισεληνίδιο

Η αιθανοσεληνόλη οξειδώνεται εύκολα σε διαιθυλοδισεληνίδιο, για παράδειγμα από το στοιχειακό βρώμιο:

$\mathrm {2CH_{3}CH_{2}SeH+Br_{2}\xrightarrow {} CH_{3}CH_{2}SeSeCH_{2}CH_{3}+2HBr}$

Μεθανοσεληνικό οξύ

Με οξείδωση αιθανοθειόλης παράγεται αιθανοσεληνικό οξύ (CH₃CH_2SeO₃H):

$\mathrm {CH_{3}CH_{2}SeH+3HNO_{3}\xrightarrow {} CH_{3}H_{2}SeO_{3}H+3HNO_{2}}$

ή

$\mathrm {CH_{3}CH_{2}SeH+3HIO_{4}\xrightarrow {} CH_{3}CH_{2}SeO_{3}H+3HIO_{3}}$

Αποσεληνίωση

1. Με επίδραση φωσφορώδη τριαιθυλεστέρα [(CH₃CH₂O)₃P] παράγεται αιθάνιο (C₂H₆):

$\mathrm {CH_{3}CH_{2}SeH+(CH_{3}CH_{2}O)_{3}P\xrightarrow {} C_{2}H_{6}+(CH_{3}CH_{2}O)_{3}PSe}$

2. Με επίδραση υδρογόνου και με καταλύτη νικέλιο (μέθοδος αποσεληνίωσης Raney) παράγεται αιθάνιο (C₂H₆) και υδροσελήνιο:

$\mathrm {CH_{3}CH_{2}SeH+H_{2}\xrightarrow {Ni\;(Raney)} C_{2}H_{6}+H_{2}Se}$

Επίδραση καρβενίων

Παρεμβολή καρβενίων, π.χ. με μεθυλενίου παράγονται 1-προπανοσεληνόλη, 2-προπανοσεληνόλη και αιθυλομεθυλοσεληνίδιο:

$\mathrm {CH_{3}CH_{2}SeH+CH_{3}Cl+KOH\xrightarrow {} {\frac {1}{6}}CH_{3}CH_{2}CH_{2}SeH+{\frac {1}{3}}(CH_{3})_{2}CHSeH+{\frac {1}{6}}CH_{3}CH_{2}SeCH_{3}+KCl+H_{2}O}$

Ασφάλεια

Όλες οι ενώσεις του σεληνίου είναι δηλητηριώδεις, αν και σε ιχνοποσότητες το σελήνιο είναι απαραίτητο για την ανθρώπινη υγεία, ως ιχνοστοιχείο, εφόσον χρησιμοποιείται στο αμινοξύ σεληνοκυστεΐνη.