Les composés d’alkyllithium tels que le n-butyllithium sont des réactifs organométalliques polyvalents qui donnent aux chimistes l’accès à une gamme variée de transformations. Cependant, ces composés sont corrosifs et pyrophoriques, s’enflammant spontanément dans l’air.
Une protection méticuleuse de l’atmosphère pendant la préparation, la manipulation et le stockage est essentielle pour leur utilisation sûre et réussie en synthèse. Voici un aperçu d’une conception d’emballage à la pointe de l’industrie qui aide les chimistes à tirer le meilleur parti de ces réactifs importants.
N-Butyllithium dans la synthèse organique
Les composés d’alkyllithium sont des réactifs fortement basiques et nucléophiles en raison de la nature hautement polaire de leur liaison carbone-lithium. Un réactif alkyllithium couramment utilisé est le n-butyllithium, une base forte avec un pKa d’environ 50.
Comme d’autres réactifs alkyllithium, le n-butyllithium est apprécié pour sa capacité à générer d’autres composés organolithium fonctionnalisés par métallation. Les réactions de métallation reposent sur la capacité des réactifs alkyllithium à déprotoner les protons faiblement acides présents dans les aldéhydes, les cétones, les sulfones, les nitriles et d’autres composés.
Les carbanions générés par déprotonation sont des intermédiaires précieux pour une large gamme de transformations chirales et d’autres réactions organiques. Les composés organolithiens stabilisés générés par métallisation peuvent également réagir comme nucléophiles dans une large gamme de transformations : réactions avec des halogénures d’alkyle et d’allyle, addition à des composés carbonylés, addition conjuguée et ouverture de cycle époxyde.
Les réactifs d’organolithium sont également utilisés pour préparer d’autres composés organométalliques par transmétallation, une technique très utile pour produire des composés organo-cuivre et organotitane, qui peuvent avoir une sélectivité plus élevée que les composés organolithium.
Industriellement, le n-butyllithium est largement utilisé comme initiateur pour les réactions de polymérisation anionique de molécules comme le butadiène, l’isoprène et le styrène. Ces processus sont essentiels pour la fabrication d’une gamme diversifiée de biens, tels que les pneus en caoutchouc et divers plastiques et matériaux d’emballage.
Méthodes de manipulation sûres
Le n-butyllithium est un réactif pyrophorique et doit être manipulé dans des conditions rigoureusement sèches pour éviter qu’il ne s’enflamme lors d’une exposition à l’air. Typiquement, les solutions de n-butyllithium sont transférées de leur récipient d’origine à des récipients de réaction séchés à la flamme sous une atmosphère inerte (azote ou argon) par la technique de la seringue ou de la canule.
Pour éviter que la solution de n-butyllithium encore à l’intérieur du flacon d’origine ne soit également exposée à l’atmosphère, le volume de réactif retiré est remplacé par de l’azote ou de l’argon gazeux. Des solvants anhydres peuvent également être utilisés avec des réactions de composés d’alkyllithium pour minimiser la dégradation du réactif due à l’eau présente dans le solvant.
Lorsque le n-butyllithium est exposé à l’air ou à l’humidité pendant la préparation ou le stockage, sa concentration peut être diminuée, ce qui entraîne l’utilisation d’une quantité inexacte dans une réaction. L’utilisation de solutions de n-butyllithium partiellement dégradées peut entraîner un mauvais rendement, créer un plus grand nombre de sous-produits, nécessiter une purification plus compliquée et plus longue, et potentiellement produire une synthèse ratée.
L’emballage du n-butyllithium doit être suffisamment robuste pour protéger le matériau pendant le transport tout en permettant au réactif de rester aussi sec que possible pendant les utilisations répétées. Les tentatives courantes des laboratoires pour maintenir la qualité des réactifs sensibles à l’air et à l’humidité comprennent :
- L’ajout de bondes en caoutchouc aux bouteilles de réactifs ouvertes
- Sceller les couvercles et les bouchons avec une pellicule de paraffine
- Stocker les bouteilles dans des sacs qui contiennent un dessiccant
- Une combinaison de ces tactiques et d’autres
Ces méthodes ont de sérieuses limites et ne sont pas adéquates pour le stockage sûr et à long terme des réactifs organolithiques.
Améliorations de l’emballage
Les progrès modernes dans la conception de l’emballage aident les chimistes d’aujourd’hui à bénéficier d’un n-butyllithium de haute qualité qui conserve sa réactivité originale. Les réactifs d’alkyllithium anhydre d’Acros Organics sont conditionnés dans des bouteilles robustes en borosilicate avec des bouchons spéciaux AcroSeal qui offrent une protection accrue contre l’air et l’humidité.
Les réactifs d’alkyllithium d’Acros Organics sont conditionnés lorsque le produit chimique est aussi sec que possible pour offrir une réactivité optimale, et le système innovant AcroSeal aide le réactif à rester sec. Et il peut être manipulé en toute sécurité lors d’utilisations répétées sans compromettre la facilité.
L’emballage AcroSeal constitue un moyen sûr et efficace de manipuler le n-butyllithium et d’autres réactifs d’organolithium sensibles à l’air et à l’humidité. Il permet de retirer le réactif du flacon sous une atmosphère inerte. Les bouchons sont munis d’un septum plus large (figure 2) qui est pratique et peut être percé jusqu’à 20 à 30 fois et à plusieurs endroits, ce qui vous permet d’éviter de percer deux fois le même trou (une source courante d’exposition à l’atmosphère). Le septum large permet également de conserver plus facilement le réactif sec lors de son transfert dans un matériel de laboratoire sec. Le septum multicouche est doublé d’un élastomère polymère avec une surface inerte revêtue de fluoropolymère, ce qui améliore la résistance aux dommages causés par les réactifs dans le flacon.
Les réactifs Organolithium d’Acros Organics sont disponibles dans une gamme de tailles, ce qui permet de minimiser les déchets et les réactifs inefficaces en fournissant la quantité précise dont vous avez besoin. Au final, il n’y a pas de réactifs inutilisés qui restent sur l’étagère – un spectacle courant dans de nombreux laboratoires.
Réactifs d’organolithium de haute qualité pour des synthèses de haute qualité
Débloquer le plein potentiel des composés d’alkyllithium nécessite l’utilisation de réactifs anhydres de haute qualité et de solvants qui n’ont pas été altérés par une exposition à l’air ou à l’humidité. Pour permettre à tous les produits chimiques qui sont ajoutés aux récipients de réaction d’être aussi secs que possible, la marque Acros Organics utilise les emballages AcroSeal pour protéger une gamme complète de réactifs et de solvants. Les emballages AcroSeal facilitent le transfert en toute sécurité de ces réactifs dans le récipient de réaction tout en permettant aux chimistes de tirer le meilleur parti de leurs réactions.
La marque Acros Organics propose de nombreux produits populaires à base de butyllithium dans des emballages AcroSeal. Visitez fishersci.com/organometallics pour voir notre offre complète de produits alkyllithium.