二リチウムアセチリド
LiC≡CLi | |
| 名前 | |
|---|---|
| 推奨IUPAC名 リチウムアセチリド | |
| IUPAC体系名 リチウムエチニド | |
その他の名前
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| 識別子 | |
3Dモデル（JSmol） | |
| ケムスパイダー | |
| ECHA 情報カード | 100.012.710 |
| EC番号 |
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PubChem CID | |
| ユニイ | |
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| プロパティ | |
| リチウム2C2 | |
| モル質量 | 37.9034 g/モル |
| 外観 | 粉 |
| 密度 | 1.3 g/cm 3 [ 1 ] |
| 融点 | 452℃ [ 2 ] |
| 反応する | |
| 溶解度 | 有機溶媒に不溶 |
| 関連化合物 | |
関連化合物 | |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。 | |
二リチウムアセチリドは、化学式Li 2 C 2で表される有機金属化合物 です。典型的には、アセチレンの二重脱プロトン化によって生成します。X線結晶構造解析により、リチウムにC≡Cサブユニットが結合し、高分子構造を形成していることが確認されています。 [ 3 ] Li 2 C 2は、リチウムを多く含むLi 4 C、Li 6 C 2、Li 8 C 3、Li 6 C 3、 Li 4 C 3、Li 4 C 5、およびグラファイト層間化合物LiC 6、LiC 12、LiC 18を含む、広範なリチウム炭素化合物の1つです。これは、放射性炭素年代測定の過程で生成される中間化合物です。
Li 2 C 2は、熱力学的に最も安定なリチウムを豊富に含む炭化物[ 3 ]であり、元素から直接得られる唯一の炭化物です。1896年にモアッサン[ 4 ]によって石炭と炭酸リチウムの反応によって初めて生成されました。
- Li 2 CO 3 + 4 C → Li 2 C 2 + 3 CO
その他のリチウムを豊富に含む化合物は、リチウム蒸気と塩素化炭化水素（例：CCl 4 ）との反応によって生成されます。炭化リチウムは、名称が似ているため、 医薬品の炭酸リチウム（Li 2 CO 3 ）と混同されることがあります。
準備と反応
実験室では、アセチレンをブチルリチウムで処理することによってサンプルを調製することができる。[ 5 ]
- C 2 H 2 + 2 BuLi → Li 2 C 2 + BuH
ブチルリチウムの代わりに、リチウムのアンモニア溶液を用いてLi 2 C 2を調製することができる。この場合、Li 2 C 2 · C 2 H 2 ·2 NH 3という一時的な付加物が形成される。これは室温で分解し、アンモニアを放出する。
アセチレンから調製された試料は、一般的に結晶性が乏しい。結晶性試料は、溶融リチウムとグラファイトを1000℃以上で反応させることで調製できる。[ 3 ] Li 2 C 2 は、溶融リチウムとCO 2を反応させることでも調製できる。
- 10 Li + 2 CO 2 → Li 2 C 2 + 4 Li 2 O
Li 2 C 2を製造する他の方法としては、金属リチウムをエチレン雰囲気下で加熱する方法があります。 水素化リチウムは副産物として生成されます。
- 6 Li + C 2 H 4 → Li 2 C 2 + 4 LiH
炭化リチウムは容易に加水分解されてアセチレンと 水酸化リチウムを形成します。
- Li 2 C 2 + 2 H 2 O → 2 LiOH + C 2 H 2
水素化リチウムは400℃でグラファイトと反応して炭化リチウムを形成する。[ 6 ]
- 2 LiH + 4 C → Li 2 C 2 + C 2 H 2
炭化リチウムは液体アンモニア中のアセチレンと急速に反応してリチウム水素アセチリドを生成します。
- LiC≡CLi + HC≡CH → 2 LiC≡CH
この方法で試薬を調製すると、リチウムとアセチレンから調製した試薬で得られる収率よりもエチニル化の収率が向上することがあります。
構造
Li 2 C 2 はジントル相とみなすことができます。これは塩ではありません。過酸化ルビジウム( Rb 2 O 2 ) や過酸化セシウム( Cs 2 O 2 )に似た、歪んだ反蛍石型の結晶構造をしています。各リチウム原子は4つの異なるアセチリドアニオンからなる6つの炭素原子に囲まれており、2つのアセチリドアニオンはサイドオン、他の2つはエンドオンに配位しています。[ 3 ] [ 7 ] 120 pmという比較的短いCC距離は、 C≡C三重結合の存在を示しています。高温では、Li 2 C 2は可逆的に立方晶系の反蛍石型構造に変化します。[ 8 ]
放射性炭素年代測定での使用
採用されている手順は数多くあり、サンプルを燃焼させてCO2を生成し、それをリチウムと反応させるものや、炭素を含むサンプルをリチウム金属と直接反応させるものがあります。[ 9 ]結果は同じです。Li2C2が生成され、これを使ってアセチレンやベンゼンのような質量分析に使いやすい種を作ることができます。[ 10 ]窒化リチウムが形成される可能性があり、これが加水分解されるとアンモニアが生成され、アセチレンガスを汚染すること に注意してください。
参考文献
- ^ R. ジュウザ; V.ヴェーレ; H.-U.シュスター (1967)。 「リチウムアセチリドの検査」。有機体と化学の研究。352 ( 5–6 ): 252.土井: 10.1002/zaac.19673520506。
- ^ Savchenko, AP; Kshnyakina, SA; H.-Majorova, AF (1997). 「リチウムカーバイドおよびリチウムインターカレーショングラファイト化合物の熱特性」. Neorganicheskie Materialy . 33 (11): 1305– 1307.
- ^ a b c d Ruschewitz, Uwe (2003年9月). 「アルカリ金属およびアルカリ土類金属の二元系および三元系炭化物」.配位化学レビュー. 244 ( 1–2 ): 115– 136. doi : 10.1016/S0010-8545(03)00102-4 .
- ^ H. モアッサン コンテス レンドゥス hebd.交霊会アカデミー。科学。 122、362 (1896)
- ^ Walton, DRM; Waugh, F. (1972). 「ビス（トリメチルシリル）ポリインとアシルクロリドとのフリーデル・クラフツ反応；末端アルキニルケトンへの有用な合成経路」Journal of Organometallic Chemistry . 37 : 45– 56. doi : 10.1016/S0022-328X(00)89260-8 .
- ^ Konar, Sumit; Häusserman, Ulrich; Svensson, Gunnar (2015-04-14). 「LiHとグラファイトからのインターカレーション化合物：準安定段階の相対的安定性と希薄段階Idの熱力学的安定性」 . Chemistry of Materials . 27 (7): 2566– 2575. doi : 10.1021/acs.chemmater.5b00235 . ISSN 0897-4756 .
- ^ジュザ、ロバート;オップ、カール (1951 年 11 月)。 「金属アミドと金属窒化物、24. Mittailung. Die Kristallstruktur des Lithiumamides」。Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (ドイツ語)。266 (6): 313–324 .土井: 10.1002/zaac.19512660606。
- ^ U. ルシュヴィッツ; R. ポトゲン (1999)。 「 Liの構造相転移」2C2". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 625 (10): 1599–1603 . doi : 10.1002/(SICI)1521-3749(199910)625:10<1599::AID-ZAAC1599>3.0.CO;2-J。
- ^ Swart ER (1964). 「放射性炭素年代測定用アセチレンの製造における木炭の炭化リチウムへの直接変換」.細胞および分子生命科学. 20 : 47–48 . doi : 10.1007/BF02146038 . S2CID 31319813 .
- ^チューリッヒ大学放射性炭素研究所のウェブページ （2009年8月1日アーカイブ、 Wayback Machine）
