Μεθυλοκασσιτεράνιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Πήδηση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Μεθυλοκασσιτεράνιο
Γενικά
Όνομα IUPAC Μεθυλοκασσιτεράνιο
Άλλες ονομασίες Κασσιτερυλομεθάνιο
Κασσιτεραιθάνιο
Μεθυλοσταννάνιο
Σταννυλομεθάνιο
Στανναιθάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος CH6Sn
Μοριακή μάζα 136,76892 amu[1]
Σύντομος
συντακτικός τύπος
CH3SnH3
Συντομογραφίες MeSnH3
SMILES C[SnH3]
Φυσικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).


Το μεθυλοκασσιτεράνιο[2] (αγγλικά: methylstannane) είναι οργανομεταλλική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και κασσίτερο, με μοριακό τύπο CH6Sn, αν και αποδίδεται συχνά και με τον ημισυντακτικό της τύπο CH3SnH3. Αποτελεί την απλούστερη οργανική ένωση του κασσιτέρου.

Ονοματολογία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Από τις ονομασίες που χρησιμοποιούνται για την ένωση αυτή:

  1. Η ονομασία «μεθυλοκασσιτεράνιο» προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο κασσιτεράνιο (SnH4), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου έχει αντικατασταθεί από μεθύλιο (-CH3).
  2. Η ονομασία «κασσιτερυλομεθάνιο» προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο μεθάνιο (CH4), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου έχει αντικατασταθεί από κασσιτερύλιο (-SnH3).
  3. Η Η ονομασία «κασσιτεραιθάνιο» είναι ονομασία που προκύπτει από την «ονοματολογία αντικαταστάσεως», δηλαδή αιθάνιο (CH3CH3) στο οποίο έχει αντικατασταθεί ένα άτομο άνθρακα (C) από κασσίτερο (Sn).
  4. Η ονομασία «μεθυλοσταννάνιο» προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο κασσιτεράνιο (SnH4), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου έχει αντικατασταθεί από μεθύλιο (-CH3), αλλά χρησιμοποιείται το ξενικό πρόθεμα στανν(α) αντί του ελληνοποιημένου κασσιτερ(ο)-.
  5. Η ονομασία «σταννυλομεθάνιο» προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο μεθάνιο (CH4), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου έχει αντικατασταθεί από κασσιτερύλιο (-SnH3), αλλά χρησιμοποιείται το ξενικό πρόθεμα στανν(α) αντί του ελληνοποιημένου κασσιτερ(ο)-.
  6. Η Η ονομασία «στανναιθάνιο» είναι ονομασία που προκύπτει από την «ονοματολογία αντικαταστάσεως», δηλαδή αιθάνιο (CH3CH3) στο οποίο έχει αντικατασταθεί ένα άτομο άνθρακα (C) από κασσίτερο (Sn),αλλά χρησιμοποιείται το ξενικό πρόθεμα στανν(α) αντί του ελληνοποιημένου κασσιτερ(ο)-.

Δομή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η δομή του ομοιάζει γεωμετρικά με αυτήν του αιθανίου. Ωστόσο οι δεσμοί C-Sn και Sn-H είναι πολωμένοι κατά την έννοια Cδ--Snδ+ και Snδ+-Hδ-, αντίστοιχα, γιατί ο κασσίτερος έχει μικρότερη ηλεκτραρνητικότητα (1,96 κατά Paouling) και από τον άνθρακα (2,55 κατά Paouling) και από το υδρογόνο (2,20 κατά Paouling).

Δεσμοί[3]
Δεσμός τύπος δεσμού ηλεκτρονική δομή Μήκος δεσμού Ιονισμός
C-H σ 2sp³-1s 107 pm 3% C- H+
C-Sn σ 2sp³-5sp³ 214 pm 9% C- Sn+
Sn-H σ 5sp³-1s 152 pm 1,5% Sn+ H-
Γωνίες
HCSn 109° 28'
CSnH 109° 28'
HCH 109° 28'
HSnH 109° 28'
Στατιστικό ηλεκτρικό φορτίο[4]
H (Sn-H) -0,015
C +0,04
H (C-H) +0,03
Sn +0,135

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με οργανομαγνησιακή ένωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση μεθυλομαγνησιοϊωδίδιου (CH3MgI) σε χλωροκασσιτεράνιο (SnH3Cl) παράγεται μεθυλοκασσιτεράνιο[5]:

Με μεθυλένιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση μεθυλενίου ([:CH2]) σε κασσιιτεράνιο (SnH4) παράγεται μεθυλοκασσιτεράνιο[6]:

Με μεθυλολίθιο και χλωροκασσιτεράνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση μεθυλολιθίου (CH3Li) σε χλωροκασσιτεράνιο (SnH3Cl) παράγεται μεθυλοκασσιτεράνιο[7]:

Με καταλυτική υδρογόνωση μεθυλενοκασσιτεράνιου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με καταλυτική υδρογόνωση μεθυλενοκασσιτεράνιου (CH2=SnH2) παράγεται μεθυλοκασσιτεράνιο[8]:

Χημική συμπεριφορά και παράγωγα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το μεθυλοκασσιτεράνιο έχει ισχυρές αναγωγικές ιδιότητες, καθώς συνδυάζει τη συμπεριφορά καρβιδίου με εκείνη υδριδίου.

Πυρηνόφιλη υποκατάσταση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Διάφορα πυρηνόφιλα (Nu-) αντιδραστήρια, διασπούν, ανάλογα με τις συνθήκες, το δεσμό C-Sn ή έναν από τους δεσμούς Sn-H (πιο εύκολα). Οι μηχανισμοί που επικρατούν είναι οι SN2 και SNi. Στην πρώτη περίπτωση σχηματίζεται ενδιάμεσο ασταθές προϊόν γενικού τύπου [CH3SnH3Nu]-, με δομή τριγωνικής διπυραμίδας, αφού ο κασσίτερος μπορεί να αξιοποιεί και τα 5d τροχιακά του με υβριδισμό 5sp3d. Η γενική μορφή της πυρηνόφιλης υποκατάστασης υδρογόνου σε μεθυλοκασσιτεράνιο είναι η ακόλουθη:[9].

  • Με ANu συμβολίζεται πυρηνόφιλο αντιδραστήριο.
  • Ο ρόλος του BF3 είναι να σχηματίζει το ενδιάμεσο σύμπλοκο [ANu-BF3] και διευκολύνει την ενεργοποίηση του ANu.
  • Παραδείγματα:

Μεθυλοκασσιτερόλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Με επίδραση νερού (H2O) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται υδρογόνο και μεθυλοκασσιτερόλη

  • A = H, Nu = OH.

2. Με επίδραση αλκοόλης (ROH) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο στην αλκοόλη αλκάνιο (RH) και μεθυλοκασσιτερόλη

  • A = R, Nu = OH.

Αλκοξυμεθυλοκασσιτεράνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση αιθέρα (ROR) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο στον αιθέρα αλκάνιο (RH) και αλκοξυμεθυλοκασσιτεράνιο (CH3SnH2OR)

  • A = R, Nu = OR.

Αλκινυλομεθυλοκασσιτεράνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση αλκινίων (RC ≡ CH) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται υδρογόνο και αλκινυλομεθυλοκασσιτεράνιο (CH3SnH2C ≡ CR)

  • A = H, Nu = RC ≡ C.

Καρβαλκοξυμεθυλοκασσιτεράνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση εστέρα (RCOOR) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο στον εστέρα αλκάνιο (RH) και καρβαλκοξυμεθυλοκασσιτεράνιο (CH3SnH2OOCR, εστέρας της μεθυλοκασσιτεράλης)

  • A = R, Nu = RCOO.

Μεθυλογερμανανονιτρίλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση νιτριλίων (RCN) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο στο νιτρίλιο αλκάνιο (RH) και κυανομεθυλοκασσιτεράνιο

  • A = R, Nu = CN.

Αλκυλομεθυλοκασσιτεράνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση οργανομεταλλικών ενώσεων (π.χ RNa) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο υδρίδιο (π.χ. NaH) και αλκυλομεθυλοκασσιτεράνιο (CH3SnH2R)

  • A = Na, Nu = R.

Μεθυλοκασσιτεροθειόλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση θειόλης (RSH) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο στη θειόλη αλκάνιο (RH) και μεθυλοκασσιτερανοθειόλη

  • A = R, Nu = SH.

Αλκυλοθειομεθυλοκασσιτεράνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση θειαιθέρα (RSR) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο στο θειαιθέρα αλκάνιο (RH) και αλκυλοθειομεθυλοκασσιτεράνιο (CH3SnH2SR)

  • A = R, Nu = SR.

Μεθυλογερμανιλαλογονίδιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Με επίδραση υδραλογόνου (RX) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται υδρογόνο και αλομεθυλοκασσιτεράνιο (CH3SnH2Χ)

  • A = H, Nu = X.

2. Με επίδραση αλκυλαλογονίδιου (RX) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο αλκάνιο (RH) και αλομεθυλοκασσιτεράνιο (CH3SnH2Χ)

  • A = R, Nu = X.

Μεθυλκασσιτεραναμίνες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Με επίδραση αμμωνίας (NH3) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται υδρογόνο και μεθυλοκασσιτεραναμίνη:

  • A = H, Nu = NH2.

2. Με επίδραση πρωτοταγούς αμίνης (RNH2) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται υδρογόνο και Ν-αλκυλομεθυλοκασσιτεραναμίνη (CH3SnH2NHR):

  • A = Η, Nu = RNH.

3. Με επίδραση δευτεροταγούς αμίνης (R2NH) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται υδρογόνο και Ν,N-διαλκυλομεθυλοκασσιτεραναμίνη (CH3SnH2NR2):

  • A = Η, Nu = R2N.
  • Όπου τα δυο (2) αλκύλια R, όχι απαραίτητα ίδια.

4. Με επίδραση τριτοταγούς αμίνης (R3N) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται αλκάνιο (RH) και Ν,N-διαλκυλομεθυλοκασσιτεραναμίνη (CH3SnH2NR2):

  • A = R, Nu = R2N.
  • Όπου τα τρία (3) αλκύλια R, όχι απαραίτητα ίδια.

Αναγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το μεθυλοκασσιτεράνιο μπορεί να ανάγει αλαλκάνια (RX) σε αλκάνια (RH)[10]:

Προσθήκη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Προσθήκη σε διπλούς δεσμούς. Π.χ. με αιθένιο δίνει αιθυλομεθυλοκασσιτεράνιο:

2. Προσθήκη σε τριπλούς δεσμούς.. Π.χ. με αιθίνιο δίνει βινυλομεθυλοκασσιτεράνιο:

3. Προσθήκη σε συζηγείς διπλούς δεσμούς. Π.χ. με 1,3-βουταδιένιο με 1,4-προαθήκη δίνει (2-βουτενυλο)μεθυλοκασσιτεράνιο:

4. Προσθήκη σε ενώσεις με τριμελείς ή τετραμελείς ισοκυκλικούς δακτυλίους. Π.χ. με κυκλοπροπάνιο δίνει μεθυλοπροπυλοκασσιτεράνιο:

κυκλοπροπάνιο

5. Προσθήκη σε ενώσεις με τριμελείς ή τετραμελείς ετεροκυκλικούς δακτυλίους. Π.χ. με εποξυαιθάνιο δίνει αιθοξυμεθυλοκασσιτεράνιο[11]:

Ethylene oxide.svg

Παρεμβολή μεθυλενίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση μεθυλενίου ([:CH2]) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγονται σχεδόν ισομοριακές ποσότητες αιθυλοκασσιτεράνιου (CH3CH2SnH3) και διμεθυλοκασσιτεράνιου (CH3SnH2CH3)[12]:

Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις και αναφορές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Υπολογισμένο με βάση τις ατομικές μάζες του άνθρακα, του υδρογόνου και του κασσιτέρου.
  2. Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
  3. Τα δεδομένα προέρχονται από τους πίνακες δεδομένων των στοιχείων άνθρακα, κασσιτέρου και υδρογόνου και τις πηγές «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982»
  4. Υπολογισμένο βάση του ιονισμού από τον παραπάνω πίνακα
  5. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 267, §11.4Α., Sn αντί Si.
  6. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3., Ge αντί Si.
  7. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, σελ. 42, §4.3, Sn αντί Si.
  8. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.6., προσαρμογή για μεθυλοκασσιτεράνιο.
  9. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1., Sn αντί Si.
  10. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ. 42, §4.3.
  11. Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = H-.
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3.

Πηγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
  • Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
  • SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
  • Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982