إيثوكسيد التيتانيوم

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

إيثوكسيد التيتانيوم مركب كيميائي صيغته Ti₄ ( OCH₂CH₃ ) ₁₆ . وهو سائل عديم اللون متوفر تجاريًا، قابل للذوبان في المذيبات العضوية، ولكنه يتحلل مائيًا بسهولة. تركيبه أكثر تعقيدًا مما توحي به صيغته التجريبية. ومثل غيره من ألكوكسيدات التيتانيوم ( IV ) والزركونيوم (IV)، يُستخدم في التخليق العضوي وعلوم المواد . [ 1 ]

التخليق

يتم تحضير إيثوكسيد التيتانيوم عن طريق معالجة رباعي كلوريد التيتانيوم بالإيثانول في وجود الأمين: [ 2 ]

TiCl 4 + 4 EtOH + 4 Et 3 N → Ti(OEt) 4 + 4 Et 3 NH Cl

تُقاس نقاوة إيثوكسيد التيتانيوم عادةً باستخدام مطيافية الرنين النووي المغناطيسي للبروتون . Ti(OEt) ₄ 1H NMR (90  ميجاهرتز، كلوروفورم-d، جزء في المليون): 4.36 (رباعي، 8H، CH₂ ) ، 1.27 (ثلاثي، 12H، CH₃ ) . [ 3 ]

بناء

يوجد كل من Ti(OEt) ₄ بشكل أساسي على هيئة رباعيات ذات بيئة تنسيق ثمانية السطوح حول مراكز المعدن. يوجد نوعان من مراكز التيتانيوم، اعتمادًا على عدد روابط الألكوكسيد الطرفية مقابل الرابطة الجسرية. Zr(OEt) ₄ مشابه بنيويًا. [ 2 ] [ 4 ] التناظر الافتراضي للبنية الأساسية M₄O₁₆ لهياكل الرباعيات لهذه المركبات هو C₂ₕ . [ 5 ]

ميثوكسيد التيتانيوم

ومثل الإيثوكسيد، يوجد ميثوكسيد التيتانيوم Ti(OMe) 4 على شكل رباعي، حيث يمتلك كل مركز من مراكز فلز Ti IV بيئة تنسيق ثمانية السطوح. [ 6 ]

أيزوبروبوكسيد التيتانيوم

على النقيض من ذلك، يوجد مركب Ti(O i Pr) 4 ، الذي يحتوي على مجموعات ألكيل ضخمة، على شكل مونومر محاط ببيئة رباعية الأوجه حول مركز التيتانيوم . يُعزى انخفاض درجة التناسق مع المركز المعدني إلى الحجم الفراغي لمجموعات i Pr مقارنةً بمجموعات n- ألكيل، مما يمنع التفاعلات الجسرية بين المراكز المعدنية. [ 7 ]

إيثوكسيد الزركونيوم

يمكن تحضير إيثوكسيد الزركونيوم بطريقة مشابهة ولكنها ليست مطابقة لمركب التيتانيوم: [ 8 ]

ZrCl 4 + 5 NaOEt + EtOH → NaH[Zr(OEt) 6 ] + 4 NaCl
NaH[Zr(OEt) 6 ] + HCl → Zr(OEt) 4 + NaCl + 2 EtOH

تتمثل إحدى طرق التخليق الأكثر شيوعًا لإيثوكسيد الزركونيوم في معالجة رباعي كلوريد الزركونيوم بالكحول والأمونيا المطلوبين: [ 8 ]

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

يمكن أيضًا تحضير إيثوكسيد الزركونيوم باستخدام ثنائي كلوريد الزركونوسين: [ 9 ]

Cp 2 ZrCl 2 + 4 EtOH + 2 Et 3 N → 2 CpH + 2 Et 3 NH Cl + Zr(OEt) 4

بروبوكسيد الزركونيوم

يتبنى Zr(O n Pr) 4 أيضًا بنية إيثوكسيد التيتانيوم. [ 4 ] [ 5 ]

ردود الفعل

يمكن استخدام التحلل المائي لألكوكسيدات التيتانيوم لترسيب TiO 2 : [ 10 ]

Ti(OEt) 4 + 2 H 2 O → TiO 2 + 4 EtOH

يتأثر مسار التحلل المائي بوجود محفزات قاعدية أو حمضية. ينتج عن التحفيز الحمضي عادةً محلول غرواني تكون فيه سلاسل البوليمر عشوائية التوجيه وخطية. أما في حالة التحفيز القاعدي، فتتكون تجمعات كثيفة أو شبكات متشابكة، حيث يمكن لهذه البنى أن تحبس المذيب ونواتج التفاعل الثانوية، مُشكلةً طبقة هلامية. هذه هي عملية التحلل الغرواني الهلامي. [ 11 ] وقد تم بلورة المواد الوسيطة في عملية التحلل المائي، والتي تتميز بوجود أكاسيد داخلية بالإضافة إلى الإيثوكسيد الموجود على السطح الخارجي للتجمعات. [ 12 ]

يتم استغلال التفاعل العالي لإيثوكسيد التيتانيوم تجاه الماء في استخدامه في تفاعلات التكثيف . [ 13 ]

مراجع

  1. ↑ رام سي. ميهروترا ؛ سينغ، أنيرود (1997). "الاتجاهات الحديثة في كيمياء ألكوكسيدات المعادن" . في كينيث د. كارلين (محرر). التقدم في الكيمياء غير العضوية . المجلد  46. جون وايلي وأولاده . الصفحات 239-454 . doi : 10.1002/9780470166475.ch4 . ISBN  978-0-470-16704-5.
  2. 1 2 ف. ألبرت كوتون ؛ جيفري ويلكنسون ؛ موريلو، سي.؛ بوخمان، م. (1999). الكيمياء اللاعضوية المتقدمة (الطبعة السادسة ). نيويورك: جون وايلي وأولاده . ISBN  978-0-471-19957-1.
  3. ↑ نظام قاعدة البيانات الطيفية المتكاملة للمركبات العضوية، الإصدار 2011. AIST: اليابان، 2011 (تم الوصول إليه في 3 أكتوبر 2011).
  4. 1 2 جيمس أ. إيبرز (1963). "التركيب البلوري والجزيئي لإيثوكسيد التيتانيوم (IV)". مجلة نيتشر . 197 (4868): 686-687 . Bibcode : 1963Natur.197..686I . doi : 10.1038/197686a0 . S2CID 4297907 . 
  5. 1 2 داي، فيكتور دبليو؛ كليمبرر، والتر جي؛ بافورد، مارغريت إم (2001). "عزل وتوصيف التركيب البنيوي لزركونات رباعي -ن -بروبيل في محلول هيدروكربوني وفي الحالة الصلبة". الكيمياء غير العضوية 40 (23): 5738-5746 . doi : 10.1021/ic010776g . PMID 11681880 . 
  6. ↑ رايت، د.أ.؛ ويليامز، د.أ. (1968). "التركيب البلوري والجزيئي لرباعي ميثوكسيد التيتانيوم". أكتا كريستالوغرافيكا ب . 24 (8): 1107-1114 . رمز Bibcode : 1968AcCrB..24.1107W . doi : 10.1107/S0567740868003766 .
  7. ↑ غوش، راجشيكار؛ نيتاجي، مونيراتينام؛ سامويلسون، أشوكا ج. (2005). "إدخال مزدوج عكسي لأيزوسيانات الأريل في رابطة Ti–O لأيزوبروبوكسيد التيتانيوم (IV)". مجلة الكيمياء العضوية المعدنية 690 (5): 1282–1293 . doi : 10.1016/j.jorganchem.2004.11.038 .
  8. 1 2 برادلي، دي سي ؛ واردلو، دبليو. (1951). "ألكوكسيدات الزركونيوم". مجلة الجمعية الكيميائية : 280-285 . doi : 10.1039/jr9510000280 .
  9. ↑ غراي، دونالد ر.؛ بروبيكر، كارل هـ. (1971). "تحضير وتوصيف سلسلة من مركبات كلورو ألكوكسوبيس(سيكلوبنتادينيل)زركونيوم(IV) ودايالكوكسوبيس(سيكلوبنتادينيل)زركونيوم(IV)". الكيمياء غير العضوية 10 (10): 2143-2146 . doi : 10.1021/ic50104a010 .
  10. ↑ غرينوود، نورمان ن.؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN  978-0-08-037941-8.
  11. ↑ شوبرت، يو. (2003). "معالجة المركبات المعدنية بتقنية سول-جل". في: مكليفرتي، جيه إيه؛ ماير، تي جيه (محرران). الكيمياء التناسقية الشاملة II . وحدة مرجعية في الكيمياء والعلوم الجزيئية والهندسة الكيميائية. المجلد 7. بيرغامون . الصفحات 629-656 . doi : 10.1016/B0-08-043748-6/06213-7 . ISBN   978-0-12-409547-2.
  12. ↑ كوبنز، فيليب؛ تشين، يانغ؛ ترزوب، إلزبيتا (2014). "علم البلورات وخصائص التجمعات النانوية متعددة الأكسوتيتانات". مراجعات كيميائية . 114 (19): 9645-9661 . doi : 10.1021/cr400724e . PMID 24820889 . 
  13. ↑ ماكي، باميلا؛ كانو، رافائيل؛ فولي، فيرا م.؛ ماكغلاكن، جيرارد ب. (2017). "تحضير مشتقات الكحول الأميني المضاد 1،3 من خلال تفاعل ألدول-تيشينكو غير المتماثل للسلفينيمينات" . التخليق العضوي . 94 : 259-279 . doi : 10.15227/orgsyn.094.0259 .