Alkyllitiumföreningar som n-butyllitium är mångsidiga metallorganiska reagenser som ger kemister tillgång till ett brett spektrum av omvandlingar. Dessa föreningar är dock korrosiva och pyrofora och antänds spontant i luft.
Ett noggrant skydd mot atmosfären under beredning, hantering och förvaring är viktigt för att de ska kunna användas på ett säkert och framgångsrikt sätt i synteser. Här är en titt på en branschledande förpackningsdesign som hjälper kemister att få ut det mesta av dessa viktiga reagenser.
N-butyllitium i organisk syntes
Alkyllitiumföreningar är starkt basiska och nukleofila reagenser på grund av den mycket polära karaktären hos deras kol-lithium-bindning. En vanligt förekommande alkyllithiumreagens är n-butyllithium, en stark bas med en pKa på cirka 50.
Likt andra alkyllithiumreagens uppskattas n-butyllithium för sin förmåga att generera andra funktionaliserade organolithiumföreningar genom metallisering. Metalliseringsreaktioner bygger på alkyllithiumreagensernas förmåga att deprotonera svagt sura protoner som finns i aldehyder, ketoner, sulfoner, nitriler och andra föreningar.
De karbanjoner som genereras genom deprotonering är värdefulla intermediärer för ett brett spektrum av chirala transformationer och andra organiska reaktioner. Stabiliserade organolithiumföreningar som genereras genom metallisering kan också reagera som nukleofiler i ett brett spektrum av transformationer: reaktioner med alkyl- och allylhalogenider, addition till karbonylföreningar, konjugerad addition och epoxidringöppning.
Organolithiumreagenser används också för att framställa andra metallorganiska föreningar genom transmetalisering, en mycket användbar teknik för att framställa organiska koppar- och organiska titanföreningar, som kan ha en högre selektivitet än organolithiumföreningar.
Industriellt sett används n-butyllithium i stor utsträckning som en initiator för anjoniska polymeriseringsreaktioner för molekyler som butadien, isopren och styren. Dessa processer är viktiga för att tillverka en mängd olika varor, t.ex. gummidäck och olika plaster och förpackningsmaterial.
Säkra hanteringsmetoder
N-butyllitium är en pyrofor reagens och måste hanteras under strängt torra förhållanden för att förhindra att det antänds vid exponering för luft. Vanligtvis överförs lösningar av n-butyllitium från sin ursprungliga behållare till flamtorkade reaktionskärl under en inert atmosfär (kväve eller argon) med hjälp av sprut- eller kanylteknik.
För att förhindra att den n-butyllitiumlösning som fortfarande finns kvar i den ursprungliga flaskan också exponeras för atmosfären, ersätts den borttagna reagensvolymen med kväve- eller argongas. Vattenfria lösningsmedel kan också användas vid reaktioner av alkyllithiumföreningar för att minimera nedbrytning av reagensen på grund av vatten som finns i lösningsmedlet.
När n-butyllithium utsätts för luft eller fukt under beredning eller förvaring kan koncentrationen minskas, vilket leder till att en felaktig mängd används i en reaktion. Användning av delvis nedbrutna n-butyllithiumlösningar kan orsaka dåligt utbyte, skapa ett större antal biprodukter, kräva mer komplicerad och tidskrävande rening och potentiellt ge en misslyckad syntes.
Förpackningen av n-butyllithium bör vara tillräckligt robust för att skydda materialet under transport samtidigt som den gör det möjligt för reagenset att hålla sig så torrt som möjligt vid upprepad användning. Vanliga laboratorieförsök för att upprätthålla kvaliteten på luft- och fuktkänsliga reagenser inkluderar:
- Ansättning av gummispjällar på öppnade reagensflaskor
- Försegling av lock och lock med paraffinfolie
- Lagring av flaskor i påsar som innehåller torkmedel
- En kombination av dessa och andra taktiska metoder
Dessa metoder har allvarliga begränsningar och är inte tillräckliga för en säker, långsiktig förvaring av reagens för organolithium.
Förbättrade förpackningar
Moderna framsteg inom förpackningsdesign hjälper dagens kemister att dra nytta av högkvalitativt n-butyllithium som behåller sin ursprungliga reaktivitet. Acros Organics vattenfria alkyllithiumreagenser är förpackade i robusta borosilikatflaskor med speciella AcroSeal-lock som ger ökat skydd mot luft och fukt.
Acros Organics alkyllithiumreagenser förpackas när kemikalien är så torr som möjligt för att ge optimal reaktivitet, och det innovativa AcroSeal-systemet hjälper reagensen att hålla sig torr. Och det kan hanteras säkert vid upprepad användning utan att kompromissa med lättheten.
AcroSeal-förpackning ger ett säkert och effektivt sätt att hantera n-butyllithium och andra luft- och fuktkänsliga organolithiumreagenser. Den gör det möjligt att ta bort reagensen från flaskan under en inert atmosfär. Locken är försedda med ett bredare septum (figur 2) som är bekvämt stort och kan punkteras upp till 20-30 gånger och på flera ställen, vilket gör att du kan undvika att gå in i samma hål två gånger (en vanlig källa till atmosfärisk exponering). Det breda septumet gör det också lättare att hålla reagensen torr när du överför den till torra laboratorieartiklar. Det flerskiktade septumet är fodrat med en polymer elastomer med en inert fluoropolymerbelagd yta, vilket förbättrar motståndskraften mot skador från reagenserna i flaskan.
Acros Organics Organolithium Reagents finns i olika storlekar, vilket bidrar till att minimera avfall och ineffektiva reagens genom att tillhandahålla exakt den mängd som du behöver. I slutändan finns det inga oanvända reagenser som står på hyllan – en vanlig syn i många laboratorier.
Högkvalitativa organolithiumreagenser för högkvalitativa synteser
För att låsa upp den fulla potentialen hos alkyllithiumföreningar krävs användning av högkvalitativa vattenfria reagenser och lösningsmedel som inte har försämrats av att ha utsatts för luft eller fukt. För att alla kemikalier som tillsätts till reaktionskärl ska vara så torra som möjligt använder varumärket Acros Organics AcroSeal-förpackningar för att skydda ett omfattande sortiment av reagenser och lösningsmedel. AcroSeal-förpackningar underlättar en säker överföring av dessa reagenser till reaktionskärlet samtidigt som kemisterna kan få ut det mesta av sina reaktioner.
Märket Acros Organics erbjuder många populära butyllithiumprodukter i AcroSeal-förpackningar. Besök fishersci.com/organometallics för att se vårt kompletta utbud av alkyllithiumprodukter.