Μεθυλοκασσιτεράνιο

Το μεθυλοκασσιτεράνιο (αγγλικά: methylstannane) είναι οργανομεταλλική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και κασσίτερο, με μοριακό τύπο CH6Sn, αν και αποδίδεται συχνά και με τον ημισυντακτικό της τύπο CH3SnH3. Αποτελεί την απλούστερη οργανική ένωση του κασσιτέρου.

 Από τις ονομασίες που χρησιμοποιούνται για την ένωση αυτή: Η ονομασία «μεθυλοκασσιτεράνιο» προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο κασσιτεράνιο (SnH4), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου έχει αντικατασταθεί από μεθύλιο (-CH3). Η ονομασία «κασσιτερυλομεθάνιο» προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο μεθάνιο (CH4), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου έχει αντικατασταθεί από κασσιτερύλιο (-SnH3). Η Η ονομασία «κασσιτεραιθάνιο» είναι ονομασία που προκύπτει από την «ονοματολογία αντικαταστάσεως», δηλαδή αιθάνιο (CH3CH3) στο οποίο έχει αντικατασταθεί ένα άτομο άνθρακα (C) από κασσίτερο (Sn). Η ονομασία «μεθυλοσταννάνιο» προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο κασσιτεράνιο (SnH4), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου έχει αντικατασταθεί από μεθύλιο (-CH3), αλλά χρησιμοποιείται το ξενικό πρόθεμα στανν(α) αντί του ελληνοποιημένου κασσιτερ(ο)-. Η ονομασία «σταννυλομεθάνιο» προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο μεθάνιο (CH4), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου έχει αντικατασταθεί από κασσιτερύλιο (-SnH3), αλλά χρησιμοποιείται το ξενικό πρόθεμα στανν(α) αντί του ελληνοποιημένου κασσιτερ(ο)-. Η Η ονομασία «στανναιθάνιο» είναι ονομασία που προκύπτει από την «ονοματολογία αντικαταστάσεως», δηλαδή αιθάνιο (CH3CH3) στο οποίο έχει αντικατασταθεί ένα άτομο άνθρακα (C) από κασσίτερο (Sn),αλλά χρησιμοποιείται το ξενικό πρόθεμα στανν(α) αντί του ελληνοποιημένου κασσιτερ(ο)-. Η δομή του ομοιάζει γεωμετρικά με αυτήν του αιθανίου. Ωστόσο οι δεσμοί C-Sn και Sn-Η είναι πολωμένοι κατά την έννοια Cδ--Snδ+ και Snδ+-Hδ-, αντίστοιχα, γιατί ο κασσίτερος έχει μικρότερη ηλεκτραρνητικότητα (1,96 κατά Paouling) και από τον άνθρακα (2,55 κατά Paouling) και από το υδρογόνο (2,20 κατά Paouling). Με επίδραση μεθυλομαγνησιοϊωδίδιου (CH3MgI) σε χλωροκασσιτεράνιο (SnH3Cl) παράγεται μεθυλοκασσιτεράνιο: Με επίδραση μεθυλενίου ([:CH2]) σε κασσιιτεράνιο (SnH4) παράγεται μεθυλοκασσιτεράνιο: Με επίδραση μεθυλολιθίου (CH3Li) σε χλωροκασσιτεράνιο (SnH3Cl) παράγεται μεθυλοκασσιτεράνιο: Με καταλυτική υδρογόνωση μεθυλενοκασσιτεράνιου (CH2=SnH2) παράγεται μεθυλοκασσιτεράνιο: Το μεθυλοκασσιτεράνιο έχει ισχυρές αναγωγικές ιδιότητες, καθώς συνδυάζει τη συμπεριφορά καρβιδίου με εκείνη υδριδίου. Διάφορα πυρηνόφιλα (Nu-) αντιδραστήρια, διασπούν, ανάλογα με τις συνθήκες, το δεσμό C-Sn ή έναν από τους δεσμούς Sn-Η (πιο εύκολα). Οι μηχανισμοί που επικρατούν είναι οι SN2 και SNi. Στην πρώτη περίπτωση σχηματίζεται ενδιάμεσο ασταθές προϊόν γενικού τύπου [CH3SnH3Nu]-, με δομή τριγωνικής διπυραμίδας, αφού ο κασσίτερος μπορεί να αξιοποιεί και τα 5d τροχιακά του με υβριδισμό 5sp3d. Η γενική μορφή της πυρηνόφιλης υποκατάστασης υδρογόνου σε μεθυλοκασσιτεράνιο είναι η ακόλουθη:. Με ANu συμβολίζεται πυρηνόφιλο αντιδραστήριο. Ο ρόλος του BF3 είναι να σχηματίζει το ενδιάμεσο σύμπλοκο [ANu-BF3] και διευκολύνει την ενεργοποίηση του ANu. Παραδείγματα: Μεθυλοκασσιτερόλη 1. Με επίδραση νερού (H2O) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται υδρογόνο και μεθυλοκασσιτερόλη A = H, Nu = OH.2. Με επίδραση αλκοόλης (ROH) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο στην αλκοόλη αλκάνιο (RH) και μεθυλοκασσιτερόλη A = R, Nu = OH. Αλκοξυμεθυλοκασσιτεράνιο Με επίδραση αιθέρα (ROR) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο στον αιθέρα αλκάνιο (RH) και αλκοξυμεθυλοκασσιτεράνιο (CH3SnH2OR) A = R, Nu = OR. Αλκινυλομεθυλοκασσιτεράνιο Με επίδραση αλκινίων (RC ≡ CH) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται υδρογόνο και αλκινυλομεθυλοκασσιτεράνιο (CH3SnH2C ≡ CR) A = H, Nu = RC ≡ C. Καρβαλκοξυμεθυλοκασσιτεράνιο Με επίδραση εστέρα (RCOOR) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο στον εστέρα αλκάνιο (RH) και καρβαλκοξυμεθυλοκασσιτεράνιο (CH3SnH2OOCR, εστέρας της μεθυλοκασσιτεράλης) A = R, Nu = RCOO. Μεθυλογερμανανονιτρίλιο Με επίδραση νιτριλίων (RCN) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο στο νιτρίλιο αλκάνιο (RH) και κυανομεθυλοκασσιτεράνιο A = R, Nu = CN. Αλκυλομεθυλοκασσιτεράνιο Με επίδραση οργανομεταλλικών ενώσεων (π.χ RNa) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο υδρίδιο (π.χ. NaH) και αλκυλομεθυλοκασσιτεράνιο (CH3SnH2R) A = Na, Nu = R. Μεθυλοκασσιτεροθειόλη Με επίδραση θειόλης (RSH) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο στη θειόλη αλκάνιο (RH) και μεθυλοκασσιτερανοθειόλη A = R, Nu = SH. Αλκυλοθειομεθυλοκασσιτεράνιο Με επίδραση θειαιθέρα (RSR) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο στο θειαιθέρα αλκάνιο (RH) και αλκυλοθειομεθυλοκασσιτεράνιο (CH3SnH2SR) A = R, Nu = SR. Μεθυλογερμανιλαλογονίδιο 1. Με επίδραση υδραλογόνου (RX) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται υδρογόνο και αλομεθυλοκασσιτεράνιο (CH3SnH2Χ) A = H, Nu = X.2. Με επίδραση αλκυλαλογονίδιου (RX) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται το αντίστοιχο αλκάνιο (RH) και αλομεθυλοκασσιτεράνιο (CH3SnH2Χ) A = R, Nu = X. Μεθυλκασσιτεραναμίνες 1. Με επίδραση αμμωνίας (NH3) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται υδρογόνο και μεθυλοκασσιτεραναμίνη: A = H, Nu = NH2.2. Με επίδραση πρωτοταγούς αμίνης (RNH2) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται υδρογόνο και Ν-αλκυλομεθυλοκασσιτεραναμίνη (CH3SnH2NHR): A = Η, Nu = RNH.3. Με επίδραση δευτεροταγούς αμίνης (R2NH) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται υδρογόνο και Ν,N-διαλκυλομεθυλοκασσιτεραναμίνη (CH3SnH2NR2): A = Η, Nu = R2N. Όπου τα δυο (2) αλκύλια R, όχι απαραίτητα ίδια.4. Με επίδραση τριτοταγούς αμίνης (R3N) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγεται αλκάνιο (RH) και Ν,N-διαλκυλομεθυλοκασσιτεραναμίνη (CH3SnH2NR2): A = R, Nu = R2N. Όπου τα τρία (3) αλκύλια R, όχι απαραίτητα ίδια. Το μεθυλοκασσιτεράνιο μπορεί να ανάγει αλαλκάνια (RX) σε αλκάνια (RH): 1. Προσθήκη σε διπλούς δεσμούς. Π.χ. με αιθένιο δίνει αιθυλομεθυλοκασσιτεράνιο: 2. Προσθήκη σε τριπλούς δεσμούς.. Π.χ. με αιθίνιο δίνει βινυλομεθυλοκασσιτεράνιο: 3. Προσθήκη σε συζηγείς διπλούς δεσμούς. Π.χ. με 1,3-βουταδιένιο με 1,4-προαθήκη δίνει (2-βουτενυλο)μεθυλοκασσιτεράνιο: 4. Προσθήκη σε ενώσεις με τριμελείς ή τετραμελείς ισοκυκλικούς δακτυλίους. Π.χ. με κυκλοπροπάνιο δίνει μεθυλοπροπυλοκασσιτεράνιο: 5. Προσθήκη σε ενώσεις με τριμελείς ή τετραμελείς ετεροκυκλικούς δακτυλίους. Π.χ. με εποξυαιθάνιο δίνει αιθοξυμεθυλοκασσιτεράνιο: Με επίδραση μεθυλενίου ([:CH2]) σε μεθυλοκασσιτεράνιο παράγονται σχεδόν ισομοριακές ποσότητες αιθυλοκασσιτεράνιου (CH3CH2SnH3) και διμεθυλοκασσιτεράνιου (CH3SnH2CH3): Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972 Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991 SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982