كيمياء مركبات الصوديوم العضوية

كيمياء مركبات الصوديوم العضوية هي كيمياء المركبات العضوية الفلزية التي تحتوي على رابطة كيميائية بين الكربون والصوديوم . ^{[ 1 ] [ 2 ]} إن استخدام مركبات الصوديوم العضوية في الكيمياء محدود جزئيًا بسبب المنافسة من مركبات الليثيوم العضوية ، المتوفرة تجاريًا والتي تتميز بتفاعلية أسهل.

يُعدّ سيكلوبنتادينيد الصوديوم المركب العضوي الصوديومي الرئيسي ذو الأهمية التجارية . ويمكن تصنيف رباعي فينيل بورات الصوديوم أيضاً كمركب عضوي صوديوم، حيث يرتبط الصوديوم في الحالة الصلبة بمجموعات الأريل.

تتميز الروابط العضوية الفلزية في المجموعة الأولى بقطبية عالية ، وما يقابلها من قوة نيوكليوفيلية عالية على ذرة الكربون. وتنتج هذه القطبية عن اختلاف السالبية الكهربية بين الكربون (2.55) والليثيوم ( 0.98)، والصوديوم (0.93 )، والبوتاسيوم ( 0.82 )، والروبيديوم (0.82 )، والسيزيوم (0.79). ويمكن تقليل الطبيعة الكربونيونية لمركبات الصوديوم العضوية عن طريق تثبيت الرنين ، كما في Ph₃CNa _. ومن نتائج هذه القطبية العالية لرابطة Na-C أن مركبات الصوديوم العضوية البسيطة غالباً ما توجد على شكل بوليمرات قليلة الذوبان في المذيبات.

تُعدّ مركبات الصوديوم العضوية البسيطة، مثل مشتقات الألكيل والأريل، بوليمرات غير قابلة للذوبان عمومًا. ونظرًا لكبر نصف قطرها، يُفضّل الصوديوم عددًا تنسيقيًا أعلى من الليثيوم في مركبات الليثيوم العضوية . يتخذ ميثيل الصوديوم بنية بوليمرية تتكون من تجمعات [NaCH₃]₄ مترابطة. _[ 12 _] ^{عندما تكون البدائل} العضوية ضخمة، وخاصةً في وجود روابط مخلبية مثل TMEDA ، تصبح المشتقات أكثر قابلية للذوبان. على سبيل المثال، [NaCH₂SiMe₃ _] TMEDA قابل للذوبان في الهكسان. وقد ثبت أن البلورات تتكون من سلاسل من مجموعات Na(TMEDA)⁺ وCH₂SiMe⁻₃ المتناوبة، _{بمسافات} ^{Na –} C _تتراوح من 2.523 (9 ₎ إلى 2.643(9) أنغستروم. ^{[ 6 ]}

تُستخدم مركبات الصوديوم العضوية تقليديًا كقواعد قوية، ^{[ 9 ]} على الرغم من أن هذا التطبيق قد تم استبداله بكواشف أخرى مثل بيس(تريميثيل سيليل) أميد الصوديوم .

من المعروف أن المعادن القلوية العليا قادرة على التمعدن حتى في بعض الهيدروكربونات غير النشطة، كما أنها معروفة بقدرتها على التمعدن الذاتي:

2 _NaC₂H₅ → _{C₂H₄Na₂ + C₂H₆}​_​​​​_​​_​

في تفاعل وانكلين (1858) ^{[ 14 ] [ 15 ]} تتفاعل مركبات الصوديوم العضوية مع ثاني أكسيد الكربون لإنتاج الكربوكسيلات:

C ₂ H ₅ Na + CO ₂ → C ₂ H ₅ CO ₂ Na

تخضع كواشف غرينيارد لتفاعل مماثل.

تتحلل بعض مركبات الصوديوم العضوية عن طريق عملية الإزالة بيتا :

NaC₂H₅ _→ NaH + _C₂H₄​​_​

على الرغم من وصف كيمياء مركبات الصوديوم العضوية بأنها "ذات أهمية صناعية ضئيلة"، إلا أنها كانت في يوم من الأيام أساسية في إنتاج رباعي إيثيل الرصاص . ^{[ 16 ]} ويُعد تفاعل مشابه لتفاعل اقتران وورتز أساس المسار الصناعي لإنتاج ثلاثي فينيل الفوسفين .

3 PhCl + PCl ₃ + 6 Na → PPh ₃ + 6 NaCl

يتم تحفيز بلمرة البيوتادين والستايرين بواسطة معدن الصوديوم. ^{[ 3 ]}

تُعدّ مركبات البوتاسيوم العضوية ، والروبيديوم العضوية ، والسيزيوم العضوية أقل شيوعًا من مركبات الصوديوم العضوية، كما أن استخدامها محدود. يمكن تحضير هذه المركبات بمعالجة مركبات الليثيوم الألكيلية بألكوكسيدات البوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم. أو يمكن الحصول عليها من مركب الزئبق العضوي، على الرغم من أن هذه الطريقة قديمة. تتخذ مشتقات الميثيل الصلبة بنى بوليمرية. وكما هو الحال في بنية زرنيخيد النيكل ، يحتوي المركب MCH₃ ₍ حيث M = K، Rb، Cs) على ستة مراكز فلزية قلوية مرتبطة بكل مجموعة ميثيل. وتكون مجموعات الميثيل هرمية الشكل، كما هو متوقع. ^{[ 12 ]}

من الكواشف البارزة التي تعتمد على ألكيل فلز قلوي أثقل قاعدة شلوسر ، وهي عبارة عن خليط من ن- بيوتيل الليثيوم وبوتاسيوم ثالثي بوتوكسيد . يتفاعل هذا الكاشف مع التولوين لتكوين مركب بنزيل البوتاسيوم ذي اللون الأحمر _{البرتقالي} ( _{KCH₂C₆H₅ )} .

تُقدم أدلة على تكوين وسائط عضوية من الفلزات القلوية الثقيلة من خلال توازن سيس -بيوت-2-ين وترانس - بيوت -2-ين المحفز بواسطة الفلزات القلوية. يكون التماثل سريعًا مع الليثيوم والصوديوم، ولكنه بطيء مع الفلزات القلوية الأعلى. كما تُفضل الفلزات القلوية الأعلى التكوين المُزدحم فراغيًا . ^{[ 17 ]} وقد تم الإبلاغ عن العديد من البنى البلورية لمركبات البوتاسيوم العضوية، مما يُثبت أنها، مثل مركبات الصوديوم، بوليمرية. ^{[ 6 ]}

• الألكين