五甲基鉍
五苯基鉍是一種有機鉍化合物，由五個甲基和一個鉍原子組成，化學式 Bi(CH3)5。它是一種超價分子。它的分子構型為三角雙錐。[2]
| 五甲基鉍 | |
|---|---|
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| IUPAC名 Pentamethyl-λ5-bismuthane | |
| 識別 | |
| CAS號 | 148739-67-7 [1] |
| PubChem | 21933141 |
| SMILES |
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| 性質 | |
| 化學式 | C5H15Bi |
| 摩爾質量 | 284.15 g·mol−1 |
| 外觀 | 藍紫色固體 |
| 相關物質 | |
| 相關化學品 | 三甲基鉍 五甲基砷 五甲基銻 五甲基鉭 五苯基鉍 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
製備
五甲基鉍的製備是一個兩步反應。首先，三甲基鉍和硫酰氯反應，形成二氯三甲基鉍。二氯三甲基鉍再和兩倍的甲基鋰乙醚溶液反應，形成藍色溶液。[3]藍色溶液再冷卻到 −110 °C ，得到固體五甲基鉍。
- Bi(CH3)3 + SO2Cl2 → Bi(CH3)3Cl2 + SO2
- Bi(CH3)3Cl2 + 2LiCH3 → Bi(CH3)5 + 2LiCl
性質
在 -110 °C下，Bi(CH3)5 是一種藍紫色固體。這些甲基以三角雙錐結構排列，每個 Bi-C 鍵的鍵長一樣。然而，該分子不是剛性的，這可以從核磁共振光譜中確定，該光譜表明所有甲基都是一樣的。[3]固態五甲基鉍是穩定的，不過在氣態時，加熱或溶於溶液都會分解成三甲基鉍。[2][3]五甲基鉍是藍紫色的，這對於氮族元素化合物是不尋常的（通常是無色）。計算顯示這種顏色是由 HOMO-LUMO 能隙導致的。五甲基鉍的HOMO 是來自配體的，而 LUMO 是由相對穩定的鉍 6s 軌道產生的。[4]
反應
如果製備過程中加入過多的甲基鋰，會形成橙色的六甲基鉍(V)酸鋰 LiBi(CH3)6。[5]這是非常不尋常的，因為只有少數原子可以和六個有機基團成鍵。[3]
參考資料
- ^ Urben, Peter. Bretherick's Handbook of Reactive Chemical Hazards. Academic Press. 2013: 742 [2021-07-14]. ISBN 9780080523408. （原始內容存檔於2021-07-14） （英語）.
- ^ 2.0 2.1 Greene, Tim M.; Downs, Anthony J.; Pulham, Colin R.; Haaland, Arne; Verne, Hans Peter; Volden, Hans Vidar; Timofeeva, Tatjana V. Molecular Structures of Pentamethylarsenic(V) and Trimethyldichloroarsenic(V) by Gas Electron Diffraction and ab Initio Calculations:? Molecular Mechanics Calculations on Pentamethylarsenic(V), Pentaphenylarsenic(V), and Related Compounds. Organometallics. November 1998, 17 (24): 5287–5293. doi:10.1021/om980520r.
- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 Wallenhauer, Stephan; Seppelt, Konrad. Methylbismuth(V) Compounds. Angewandte Chemie International Edition in English. 18 May 1994, 33 (9): 976–978. doi:10.1002/anie.199409761.
- ^ Conradie, Jeanet; Ghosh, Abhik. The Blue-Violet Color of Pentamethylbismuth: A Visible Spin-Orbit Effect. ChemistryOpen. February 2017, 6 (1): 15–17. PMC 5288750
. PMID 28168144. doi:10.1002/open.201600131. 
- ^ Wallenhauer, Stephan; Seppelt, Konrad. Antimony(V) and Bismuth(V) Methyl Compounds: A Structural Comparison. Inorganic Chemistry. January 1995, 34 (1): 116–119. doi:10.1021/ic00105a021.
擴展閱讀
- Gagnon, Alexandre; Dansereau, Julien; Le Roch, Adrien. Organobismuth Reagents: Synthesis, Properties and Applications in Organic Synthesis. Synthesis. 2 March 2017, 49 (8): 1707–1745. doi:10.1055/s-0036-1589482.