Saltmetatese reaktion - Salt metathesis reaction

En saltmetatesereaktion , undertiden kaldet en dobbelt erstatningsreaktion , er en kemisk proces, der involverer udveksling af bindinger mellem to reagerende kemiske arter, hvilket resulterer i oprettelse af produkter med lignende eller identiske bindingsforbindelser. Denne reaktion er repræsenteret af det generelle skema:

AB + CD → AD + CB

Bindingen mellem de reagerende arter kan være enten ionisk eller kovalent . Klassisk resulterer disse reaktioner i udfældning af et produkt.

I ældre litteratur er begrebet dobbelt nedbrydning ofte stødt på. Udtrykket dobbelt nedbrydning anvendes mere specifikt, når mindst et af stofferne ikke opløses i opløsningsmidlet , da liganden eller ionbytningen finder sted i reaktantens faste tilstand. For eksempel:

AX (aq) + BY (s) → AY (aq) + BX (s).

Typer af reaktioner

Modkørselsudveksling

Saltmetatese er en almindelig teknik til udveksling af modioner . Valget af reaktanter styres af et opløselighedskort eller gitterenergi . HSAB-teori kan også bruges til at forudsige produkterne fra en metatesereaktion.

Saltmetatese anvendes ofte til opnåelse af salte, der er opløselige i organiske opløsningsmidler. Illustrative er omdannelsen af natriumperrhenat til tetrabutylammonium- salt :

NaReO 4 + N (C 4 H 9 ) 4 Cl → N (C 4 H 9 ) 4 [Reo 4 ] + NaCl

Tetrabutylammoniumsaltet udfældes fra den vandige opløsning. Det er opløseligt i dichlormethan .

Saltmetese kan udføres i ikke-vandig opløsning, illustreret ved omdannelsen af ferroceniumtetrafluorborat til et mere lipofilt salt indeholdende tetrakis (pentafluorphenyl) boratanionen :

[Fe (C 5 H 5 ) 2 ] BF 4 + NaB (C 6 F 5 ) 4 → [Fe (C 5 H 5 ) 2 ] B (C 6 F 5 ) 4 + NaBF 4

Når reaktionen udføres i dichlormethan , salt NaBF 4 bundfald og B (C 6 F 5 ) 4 - salt forbliver i opløsning.

Metatesereaktioner kan forekomme mellem to uorganiske salte, når et produkt er uopløseligt i vand. For eksempel leverer udfældningen af sølvchlorid fra en blanding af sølvnitrat og cobalthexamminchlorid nitratsaltet af cobaltkomplekset:

3 AgNO
3+ [Co (NH 3 ) 6 ] C 3 → 3 AgCI + [Co (NH 3 ) 6 ] (NO 3 ) 3

Reaktanterne behøver ikke at være meget opløselige for at metatesereaktioner skal finde sted. For eksempel dannes bariumthiocyanat ved kogning af en opslæmning af kobber (I) thiocyanat og bariumhydroxid i vand:

Ba (OH)
2+ 2 CuCNS → Ba (CNS)
2 + 2CuOH

Alkylering

Metalkomplekser alkyleres via saltmetatesereaktioner. Illustrativt er methyleringen af titanocendichlorid for at give Petasis-reagenset :

(C 5 H 5 ) 2 TiC 2 + 2 ClMgCH 3 → (C 5 H 5 ) 2 Ti (CH 3 ) 2 + 2 MgC 2

Saltproduktet udfældes typisk fra reaktionsopløsningsmidlet.

En neutraliseringsreaktion er en type dobbelt erstatningsreaktion. En neutraliseringsreaktion opstår, når en syre reagerer med en lige stor mængde af en base . Dette skaber normalt en opløsning af salt og vand . For eksempel reagerer saltsyre med natriumhydroxid for at producere natriumchlorid og vand:

HCl + NaOH → NaCl + H
2O

Reaktion mellem en syre og et carbonat eller bicarbonat giver altid kulsyre som et produkt, der spontant nedbrydes til kuldioxid og vand. Frigivelsen af ​​kuldioxidgas fra reaktionsblandingen driver reaktionen til afslutning. For eksempel involverer en almindelig, videnskabelig fair "vulkan" -reaktion reaktion af eddikesyre med natriumbicarbonat :

CH
3COOH + NaHCO
3 → CH
3COONa + CO
2 + H
2O

Saltfri metatesereaktion

I modsætning til saltmetatesereaktioner, som drager fordel af udfældningen af ​​faste salte, er der saltfrie metatesereaktioner, som drager fordel af dannelsen af ​​silylhalogenider, som har høje Si-halogenbindingsenergier. Saltfri metatesereaktioner forløber homogent.

Se også

Referencer