Бериллийорганические соединения

Бериллийорганические соединения — соединения, в которых атом бериллия соединён непосредственно с атомом углерода органических функциональных групп. К таким соединениям относятся соединения с общей формулой RШаблон:SubBe и RBeX, где R = Alk, Ar; X = Hal, OR, NHШаблон:Sub, H. Соединения RШаблон:SubBe называют симметричными (полными), а RBeX — несимметричными (смешанными).

Физические и химические свойства

Диметилбериллий (CHШаблон:Sub)Шаблон:SubBe представляет собой твёрдый полимер с цепочечной структурой, в которой метильные группы имеют тетраэдрическое расположение вокруг атомов бериллий. Диметилбериллий легко возгоняется при нагревании в виде димерных и тримерных молекул. Другие вещества RШаблон:SubBe являются высококипящими жидкостями, растворимыми в органических растворителях. Они обладают малой термической стабильностью: при нагревании или перегонке в вакууме диизопропилбериллий превращается в полимерный продукт с выделением пропилена, а дитретбутилбериллий разлагается на гидрид бериллия и изобутилен.

Соединения RШаблон:SubBe самовоспламеняются на воздухе и в атмосфере углекислого газа, энергично реагируют с водой и спиртами с образованием углеводородов и алкоголятов:

${𝖱}_{\mathrm{𝟤}}𝖡𝖾\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖱𝖧\mathsf{+}𝖡𝖾\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}$

Они образуют стабильные комплексы с электронодонорными лигандами, в частности, с эфирами, фосфинами и аминами, причём стабильность этих комплексов увеличивается в ряду O<P<N.

Диметилбериллий реагирует с диоксидом углерода в эфирном растворе с образованием ацетата бериллия:

$\mathsf{(}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}𝖡𝖾\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathsf{(}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖢𝖮𝖮{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}𝖡𝖾$

Диэтилбериллий в тех же условиях приводит к пентан-3-олу.

Несимметричные бериллийорганические соединения RBeX — твёрдые вещества, хорошо растворяющиеся в аминах и простых эфирах. Они могут иметь равновесную структуру:

$\mathrm{𝟤}𝖱𝖡𝖾𝖷\mathsf{\rightleftarrows }{𝖱}_{\mathrm{𝟤}}𝖡𝖾\mathsf{\cdot }𝖡𝖾{𝖷}_{\mathrm{𝟤}}$

Аналогичное равновесие может наблюдаться и в растворах:

$\mathrm{𝟤}𝖱𝖡𝖾𝖷\mathsf{\rightleftarrows }{𝖱}_{\mathrm{𝟤}}𝖡𝖾\mathsf{+}𝖡𝖾{𝖷}_{\mathrm{𝟤}}$

Их реакционная способность меньше, чем у симметричных RШаблон:SubBe: не реагируют с диоксидом углерода, их эфирные растворы устойчивы на воздухе, хотя в твёрдом виде они также самовоспламеняются. При нагревании они разлагаются с выделением RШаблон:SubBe, в воде гидролизуются с выделением углеводородов.

Бериллийорганические соединения токсичны. При воздействии на кожу или органы дыхания могут привести к бериллиозу.

Получение и применение

Соединения вида RШаблон:SubBe синтезируют реакцией хлорида бериллия с реактивами Гриньяра с образованием эфиратов RШаблон:SubBe, либо реакцией металлического бериллия с диалкил- или диарилртутью. Алкилирование (арилирование) бериллия возможно также с соответствующими органическими соединениями натрия RNa и ArNa.

Чистые RBeX синтезируют длительным нагреванием порошка бериллия с RX в углеводородных растворителях. RBeX также получают в виде эфиратов при нагревании металлического бериллия с эфирными растворами RX в присутствии катализатора HgClШаблон:Sub.

Бериллийорганические соединения могут применяться как катализаторы полимеризации олефинов. Разработаны способы получения из бериллийорганических соединений металлического бериллия высокой чистоты.

Литература

• Шаблон:Книга