главная > справочник > химическая энциклопедия:

НАТРИИОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

НАТРИИОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ, содержат связь Na—С. Соед. AlkNa-бесцв. неплавкие вещества, не раств. в углеводородах; ArNa и жирно-ароматич. Н. с.-твердые интенсивно окрашенные вещества, не раств. в углеводородах, раств. в простых эфирах (иногда с разрывом связи С—О); анион-радикальные Н.с. типа Na⁺[ArH]^_• плохо раств. в диэтиловом эфире; CH=CNa-слабо окрашенное твердое вещество; C₅H₅Na-6ecцв. кристаллы, не раств. в большинстве орг. растворителей, раств. в ТГФ и жидком NH₃.

Структура Н. с. установлена лишь для некоторых соед., например CH₃Na, по-видимому, тетрамср аналогично CH₃Li; комплекс C₅H₅Na•L [L = (СН₃)₂ NCH₂CH₂N (CH₃)₂] представляет собой цепочку из С₅Н₅-колец, связанных мостиковыми фрагментами Na•L. В растворах Н.с. связи С—Na обладают значительно большим ионным характером, чем связи С—Li в литийорганических соединениях. В зависимости от типа Н. с. и природы среды в растворе могут присутствовать отдельные ионы R^- и Na⁺ , сольватно-разделенные и контактные ионные пары, либо существует равновесие между этими формами.

Н.с. очень чувствительны к О₂ воздуха и следам влаги (работают с ними в инертной атмосфере); на воздухе самовоспламеняются, C₅H₅Na обугливается, ArNa при осторожном окислении флуоресцируют. При нагр. без доступа воздуха AlkNa разлагаются с образованием NaH и олефинов; ArNa, HC=CNa и C₅H₅Na устойчивы к нагреванию. Н.с. карбеноидного типа RR'C(Na)Hal или o-NaC₆H₄Hal при термич. разложений образуют карбены RR'C: или дегидро-бензол.

Вода, кислоты, спирты разлагают Н. с. (иногда с возгоранием или взрывом). Н. с. взаимод. с СО₂, давая соли карбоновых кислот, и алкилирующими агентами; эти реакции прогекают с сохранением конфигурации у sp³-гибридизованного атома С, тогда как реакции с галогенами протекают с обращением конфигурации. С карбонильными соед. Н.с. реагируют подобно литийорг. и магнийорг. соед. (см. Гриньяра реакция), однако в отличие от них AlkNa и ArNa разрывают связь С—О в простых эфирах, например С₂Н₅ОС₂Н₅ + + C₂H₅Na C₂H₅ONa + С₂Н₄ + С₂Н₆. Н.с. присоединяются по кратным связям, вступают в реакцию переметаллиро-вания, металлируют углеводороды с подвижным атомом водорода, взаимод. с галогенидами металлов с образованием металлоорг. соединений. Анион-радикальные Н.с. типа Na⁺ [АrН]^_• присоединяют атом Н с образованием продуктов восстановления, например при гидролизе C₁₀Hg₈^_• Na⁺ образуется 1,4-дигидронафталин. Для Н.с. характерны карб-анионные сигматропные согласованные перегруппировки, например . Н.с. образуют комп лексы с др. металлоорг. соед., например Na⁺ [Ph₂Li]^-, которые устойчивы к простым эфирам (в отличие от PhNa).

Н. с. обычно используют в виде суспензий или растворов в орг. растворителях, при упаривании которых м. б. получены индивидуальные твердые соединения. Осн. способы получения Н.с.: 1) взаимод. RCl с тонкодисперсным Na или амальгамой Na в орг. растворителях; способ имеет ограниченное применение из-за побочной реакции Вюрца (по этой же причине не используют RBr и RI), а также из-за возможного загрязнения продуктов NaCl и RCl.

2) Металлирование углеводородов с подвижным атомом водорода действием Na, NaNH₂ или другого Н.с. (напр., CsH₁₁Na или PhNa) по Шорыгина реакции: RH + R'Na RNa + R'H. Равновесие реакции смещено в сторону образования Н.с. более кислого углеводорода. Иногда реакцию проводят в присутствии трет-С₄Н₉ОК или хелатирующих агентов.

3) Р-ция переметаллирования: R_nM + nNa nRNa + М или R_nM + R'Na nRNa + R'_n.M, где М - менее электроположительный, чем Na, элемент, чаще всего Hg или Sn. Метод используют для синтеза функциональнозамещенных и особо чистых Н.с.

4) Расщепление эфиров или тиоэфиров металлич. Na, например:

5) Присоединение Н.с. к кратным связям, например: Ph₂C=CH₂ + C₅H₁₁Na Ph₂CNaCH₂C₅H₁₁.

6) Взаимод. полиядерных ароматич. углеводородов с металлич. Na, обычно в эфире; при этом образуются пара-магн. соед. типа Na⁺ [ArH]^_• и (или) диамагнитные [ArH]^2-2Na ⁺ .

Применяют Н. с. в орг. синтезе (менее широко, чем литий-и магнийорг. соед.), например в синтезе b, g-ненасыщ. карбонильных соед., полиацетиленов, др. элементоорг. соед., таких, как фенилсиланы; для превращения сульфонов в сульфиды; в качестве катализаторов анионной полимеризации непредельных соед.; для термостабилизации полимеров; C₅H₅Na и RC=CNa-в синтезе циклопентадиенильных и ацетиленовых производных др. элементов.

Лит.: Талалаева Т. В., Кочешков К. А., в кн.: Методы элементооргани-ческой химии. Литий, натрий, калий, рубидий, цезий, под ред. А. Н. Несмеянова и К. А. Кочешкова. кн. 2, М., 1971; Comprehensive organometallic chemistry, ed. by G. Wilkinson, v. 1, Oxf.-[a.o.], 1982, p. 43-120.

А.C. Перегудов.