El terc-butil-litio es un compuesto organometálico de fórmula química (CH3)3CLi, abreviado terc-BuLi o t-BuLi. Este reactivo de organolitio se utiliza como fuente del carbanión terc-butilo en síntesis orgánica, además de como una base fuerte, capaz de desprotonar muchas moléculas orgánicas, incluido el benceno. El terc-butil-litio está disponible comercialmente como disoluciones de hidrocarburos; no se suele preparar en el laboratorio. Su síntesis fue reportada por primera vez por R. B. Woodward en 1941.
Síntesis La síntesis se puede realizar haciendo reaccionar bromuro de terc-butilo con litio (polvo).
El enlace carbono-litio es muy polar, lo que hace que el carbono sea básico, como en otros reactivos de organolitio.
Propiedades químicas La basicidad aumenta en la serie n-butil-litio < sec-butil-litio < terc-butil-litio. El t-BuLi es, por lo tanto, la base más fuerte de esta serie. Puede formarse un precipitado fino de hidruro de litio e isobuteno durante el almacenamiento, lo cual conduce a una reducción en la concentración de las disoluciones a lo largo del tiempo. El isobuteno resultante es desprotonado por más t-BuLi en la posición alilo, lo que conduce a una mayor reducción en la concentración de t-BuLi.
Estructura química y enlace Al igual que otros compuestos de organolitio, el terc-butil-litio es un clúster. Mientras que el n-butil-litio existe como hexámero y tetrámero, el terc-butil-litio existe como tetrámero con estructura de cubano. La unión en grupos de organolitio implica la deslocalización del enlace sigma y una unión Li-Li significativa.Elschenbroich, C. "Organometallics" (2006) Wiley-VCH: Weinheim.
El enlace litio-carbono en el tert-butillitio está altamente polarizado y tiene un carácter iónico de alrededor del 40 por ciento. La molécula reacciona como un carbanión, como lo representan estas dos estructuras de resonancia.Organometallic reagents: sources of nucleophilic carbon for alcohol synthesis. K. P. C. Vollhardt, N. E. Schore: Organic Chemistry : Structure And Function. 3rd edition, 1999, §8.7. (Dados los cálculos de polaridad en el enlace C-Li, la estructura "real" de una sola molécula de t-butil-litio es probablemente un promedio cercano de los dos contribuyentes de resonancia que se muestran, en los que el átomo de carbono central tiene un ~ 50% parcial carga negativa mientras que el átomo de litio tiene una carga positiva parcial ~50%).
Propiedades químicas Al igual que el n-butil-litio, el terc-butil-litio se puede utilizar para el intercambio de litio con halógenos y para la desprotonación de aminas y compuestos C−H activados.
Se sabe que este compuesto y otros compuestos de alquil-litio reaccionan con disolventes de éter; la vida media del terc-butil-litio es de 60 minutos a 0 °C en éter etílico, 40 minutos a -20 °C en tetrahidrofurano (THF) y aproximadamente 11 minutos a -70 °C en dimetoxietano. En este ejemplo, se muestra la reacción de terc-butillitio con (THF):
Aplicaciones El t-BuLi ha ganado importancia en la química orgánica sintética moderna como base ultrafuerte o como reactivo litiante. Debido a que es mucho más pirofórico que el n-BuLi , se usa con menos frecuencia. En algunos casos se usa debido a la mayor basicidad o por razones estéricas (el grupo t-butilo es espacialmente grande y voluminoso).
Seguridad El t-BuLi también es extremadamente pirofórico en disolución (se enciende espontáneamente en el aire a 54,55 °C o menosSEMI, standard F6-92, Guide for Secondary Containment of Hazardous Gas Piping Systems, as cited by ChemiCool.com). Por lo tanto, la manipulación y el almacenamiento deben realizarse siempre bajo gas protector. El t-BuLi también reacciona violentamente con agua para formar hidróxido de litio e isobuteno. Si se almacena durante un período de tiempo más prolongado, se forma un depósito de hidruro de litio pirofórico (de autodescomposición) e hidróxido de litio (por la humedad que ha penetrado).
Se han producido accidentes de laboratorio graves relacionados con el terc-butil-litio. Por ejemplo, en 2008, en la Universidad de California, en Los Ángeles, murió un investigador después de sufrir quemaduras graves por un incendio provocado por terc-butil-litio .Los Angeles Times, 2009-03-01
Referencias
Categoría:Compuestos organometálicos Categoría:Compuestos de litio