Ethoxid titaničitý

Ethoxid titaničitý je organická sloučenina se vzorcem Ti4(OCH2CH3)16. Jedná se o bezbarvou kapalinu, která se dobře rozpouští v organických rozpouštědlech, ale ve vodě se rozkládá. Společně s ostatními titaničitými zirkoničitými alkoxidy se používá v organické syntéze; tyto látky mají strukturu složitější, než jaká by vyplývala z jejich empirických vzorců.[2]

Ethoxid titaničitý
Obecné
Systematický název ethanolát titaničitý
Sumární vzorec C32H80O16Ti4
Vzhled bezbarvá kapalina
Identifikace
Registrační číslo CAS 3087-36-3
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) 221-410-8
PubChem 76524
SMILES CC[O-].CC[O-].CC[O-].CC[O-].[Ti+4]
InChI 1S/4C2H5O.Ti/c4*1-2-3;/h4*2H2,1H3;/q4*-1;+4
Vlastnosti
Molární hmotnost 912,45 g/mol
Teplota varu 150 až 152 °C (423 až 425 K)
Hustota 1,088 g/cm3
Rozpustnost ve vodě rozkládá se
Bezpečnost

GHS02

GHS07
[1]
Varování[1]
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Příprava

Ethoxid titaničitý se připravuje reakcí chloridu titaničitého s ethanolem za přítomnosti aminu:[3]

TiCl4 + 4 C2H5OH + 4 (C2H5)3N → Ti(OC2H5)4 + 4 (C2H5)3NHCl

Struktura

Ti(OC2H5)4 se vyskytuje převážně jako tetramer, kolem kovových center jsou atomy uspořádány do tvaru osmistěnu. Existují dva druhy titanových center, které se rozlišují podle toho, jestli je atom navázán na koncový nebo vnitřní alkoxidový ligand. Struktura Zr(OC2H5)4 je podobná.[3][4] Tetramer má strukturní symetrii C2h.[5]

Podobné sloučeniny

Methoxid titaničitý

Methoxid titaničitý (Ti(OCH3)4) se stejně jako ethoxid vyskytuje jako tetramer tvořící osmistěnné struktury.[6]

Isopropoxid titaničitý

Díky objemným isopropylovým skupinám, které zabraňují propojování kovových center, zaujímá isopropoxid titaničitý monomerní strukturu s čtyřstěnnou strukturou okolo kovového centra.[7]

Ethoxid zirkoničitý

Ehoxid zirkoničitý lze připravit podobně jako ethoxid titaničitý,[8]

ZrCl4 + 5 NaOC2H5 + C2H5OH → NaH[Zr(OEt)6] + 4 NaCl
NaH[Zr(OC2H5)6] + HCl → Zr(C2H5)4 + NaCl + 2 C2H5OH

častěji se však získává reakcí chloridu zirkoničitého s ethanolem a amoniakem:

ZrCl4 + 4 C2H5OH + 4 NH3 → Zr(OR)4 + 4 NH4Cl

Jako výchozí látku lze také použít zirkonocendichlorid:[9]

Cp2ZrCl2 + 4 EtOH + 2 Et3N → 2 CpH + 2 Et3NHCl + Zr(OEt)4

Propoxid zirkoničitý

Propoxid zirkoničitý má strukturu podobnou jako ethoxid titaničitý.[4][5]

Reakce

Titaničité i zirkoničité alkoholáty lze použít k tvorbě tenkých vrstev příslušných oxidů (TiO2 či ZrO2):

M(OC2H5)4 + 2 H2O → MO2 + 4 C2H5OH

Tyto vrstvy se vytváří hydrolýzou alkoxidu. TiO2 a ZrO2 při této reakci vznikají v polymerní formě, díky čemuž se využívají jako součásti nátěru odolných proti vodě, poškrábání nebo teplu. Na strukturu těchto vrstev má vliv, zda se k hydrolýze použije kyselý nebo zásaditý katalyzátor. Kyselá katalýza vede ke vzniku produktů s náhodně uspořádanými lineárními řetězci, zatímco při zásadité katalýze se tvoří síťovité strktury, které mohou zachycovat rozpouštědlo a vedlejší produkty, čímž se vytváří gelovité vrstvy.[10]

Alkoholáty titanu a zirkonia mohou být rovněž využity na přípravu Zieglerových–Nattových katalyzátorů, které se používají při polymerizaci alkenů.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Titanium ethoxide na anglické Wikipedii.

  1. Titanium tetraethoxide. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky)
  2. Ram C. Mehrotra; Anirudh Singh. Progress in Inorganic Chemistry. Příprava vydání Kenneth D. Karlin. [s.l.]: John Wiley & Sons, 1997. Dostupné online. ISBN 9780470167045. Kapitola Ethanolamines and Propanolamines, s. 239-454.
  3. Frank Albert Cotton; Geoffrey Wilkinson; C. Murillo; M. Bochmann. Advanced Inorganic Chemistry. New York: John Wiley & Sons, 1999. (6). Dostupné online. ISBN 978-0-471-19957-1.
  4. James A. Ibers. Crystal and Molecular Structure of Titanium(IV) Ethoxide. Nature. 1963, s. 686–687. ISSN 0009-2665. PMID 24754488.
  5. Victor W. Day; Walter G. Klemperer; Margaret M. Pafford. Isolation and Structural Characterization of Tetra-n-propyl Zirconate in Hydrocarbon Solution and the Solid State. Inorganic Chemistry. 2001, s. 5738–5746. PMID 11681880.
  6. D. A. Wright; D. A. Williams. The Crystal and Molecular Structure of Titanium Tetramethoxide. Acta Crystallographica B. 1968, s. 1107–1114.
  7. Rajshekhar Ghosh; Munirathinam Nethaji; Ashoka G. Samuelson. Reversible double insertion of aryl isocyanates into the Ti–O bond of titanium(IV) isopropoxide. Journal of Organometallic Chemistry. 2005, s. 1282–1293.
  8. Donald Charlton Bradley; W. Wardlaw. Zirconium alkoxides. Journal of the Chemical Society. 1951, s. 280–285.
  9. Donald R. Gray; Carl H. Brubaker. Preparation and characterization of a series of chloroalkoxobis(cyclopentadienyl)zirconium(IV) and dialkoxobis(cyclopentadienyl)zirconium(IV) compounds. Inorganic Chemistry. 1971, s. 2143–2146.
  10. U. Schubert. Comprehensive Coordination Chemistry II. Příprava vydání J. A. McCleverty, T. J. Meyer. [s.l.]: Pergamon, 2003. ISBN 978-0-12-409547-2. Kapitola Sol–Gel Processing of Metal Compounds, s. 629–656.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.