# Pentamethylstibine

Pentamethylstibine of pentamethylstiboraan is een organometaalverbinding waarin antimoon aan vijf methylgroepen gebonden is. De formule is dan ook ${\ce {C5H15Sb}}$, of met meer nadruk op de structuur: ${\ce {(CH3)5Sb}}$. Het is een voorbeeld van een hypervalente verbinding. De moleculaire vorm is een driehoekige bipiramide. Verwante verbindingen zijn bijvoorbeeld pentapropenylstibine ${\ce {(Sb(C#CCH3)5)}}$ en pentafenylstibine ${\ce {(\ Sb(C6H5)5)}}$. Binnen de stikstofgroep zijn ook pentamethylarsine ${\ce {(As(CH3)5)}}$ en pentamethylbismutine ${\ce {(Bi(CH3)5)}}$ bekend.

## Synthese

Pentamethylstibine kan verkregen wordne uit de reactie van trimethylstibinedibromide met twee equivalenten methyllithium.
   * ${\ce {(CH3)3SbBr2\ +\ 2CH3Li\ ->\ Sb(CH3)5\ +\ 2LiBr}}$
Een andere benadering gaat uit van trimethylstibine dat eerst wordt omgezet in het trimethyldichloride. Deze laatste stof wordt dan, ook, met metyhyllithium in de pemtamethylverbinding omgezet.
   * ${\ce {Sb(CH3)3\ +\ SO2Cl2\ ->\ Sb(CH3)3Cl2\ +\ SO2}}$
       ${\ce {Sb(CH3)3Cl2\ +\ 2CH3Li\ ->\ Sb(CH3)5\ +\ 2LiCl}}$

## Eigenschappen

Pentamethylstibine is onder standaard condities een kleurloze vloeistof. In vaste vorm kristalliseert het in het orthorombisch kristalstelsel in de ruimtegroep Ccmm. De dimensies van de eenheidscel zijn: a=663,0 pm b=1100,4 pm c=1109,0 pm. Per eenheidscel zijn er vier moleculen aanwezig. Het voliume van de eenheidscel is 809.1·10$^6$ pm$^3$. In de trigonale bipiramide zijn 3 equatoriale posities voor de methylgroepen en twee axiale. De lengte van de b-C-binding is voor de equatoriale koolstofatomen 2143 pm, voor de axiale 222 pm. De C-Sb-C bindingshoek tussen twee equatoriale koolstofatomen is 120°, tussen equatoriaal en axiaal geldt een hoek van 90°. DE positie van de methylgroepen ligt niet vast, zelfs bij -100 °C is de uitwisseling zo snel dat in het Proton-NMR slechts één signaal te zien is voor de waterstof-atomen. In vergelijking met pentamethylbismutine is het stibine stabieler: het vrije elektronenpaar is in antimoon beter beschikbaar voor bindingen dan in bismut, waar relativistische aspecten, afscherming door de f-elektronen en de lanthanidencontractie dat paar erg inert maken. Pentamethylstibine kan als vloeistof in schoon glaswerk bij kamertemperatuur bewaard worden.
Pentamethylstibine smelt bij -19 °C. Bij zijn kooktemperatuur, 160 °C, ontleedt het, maar deze reactie kan ook explosief verlopen.
In het ultraviolette deel van het spectrum heeft ${\ce {Sb(CH3)5}}$ absorptiebanden bij 238 en 250 nm.

## Reacties
### Methyllithium

    In THF reageert pentamethylstibine met methyllithium tot het kleurloze lithiumhexamethylstibaat. De solvatatie van lithium door THF speelt hierin een belangrijke rol:
          ${\ce {(CH3)5Sb\ +\ Ch3Li\ ->[{\ce {THF}}]\ Li_{(THF)}[Sb(CH3)6]}}$

### Silsesquioxanes

    Met silsesquioxanen (zie voorbeeld hiernaast onder vorming van tetramethylstibonium-ionen. Met ${\ce {(cyclo-C6H11)7Si7O9(OH)3}}$ (de structuur hiernaast) bijvoorbeeld ontstaat ${\ce {[Sb(CH3)4^{-}]3[(cyclo-C6H11)7Si7O9(O)3^{3-}]}}$. Dit is een snelle reactie als er meer dan 2 hydroxylgroepen in het silsesquioxaan voorkomen.

### Fosforzuur, Fosfonzuren en onderfosforigzuren

    Met deze zuren worden tetramethylstiboniumverbindingen gevormd, onder gelijktijdige uitstaat van methaan:
       ${\ce {H3PO4\ +\ (CH3)5Sb\ ->\ [Sb(CH3)4^{+}][P(O)(OH)2O^{-}]\ +CH4\uparrow }}$
       ${\ce {(C6H5)P(O)(OH)2\ +\ (CH3)5SbSb\ ->\ [(CH3)4Sb^{+}][(C6H5)P(O)2(OH)^{-}]\ +CH4\uparrow }}$
       ${\ce {(C6HY5)2P(O)OH\ +\ (CH3)5SbSb\ ->\ [(CH3)4Sb^{+}][(C6H5)2P(O)2^{-}]\ +CH4\uparrow }}$

### Stannoceen

    Met stannoceen reageert pentamethylstibine ook onder vorming van stibonium-ionen, maar in tegenstelling tot de reacties met de fosforhoudende zuren treedt hier ook een verschuiving op in de liganden rond zink, er ontstaat bis(tetramethylstibonium)tetracyclopentadienylstannaat. Ten tijde van de ontdekking van deze reactie was dit de eerste reactie waarbij een anion op basis van een organotin(II)verbinding ontstond:
       ${\ce {2Sb(CH3)5\ 2Sn(C5H5)2\ ->\ [Sb(CH3)4^{+}]2[Sn(C5H5)4^{2-}]\ +\ Sn(CH3)2}}$

### Zwakke zuren

    Met veel zwakke zuren reageert ${\ce {(CH3)5Sb}}$ onder vorming van het stibonium-ion of een derivaat daarvan. Als zwakke zuren kunnen water, alcoholen, thiolen, fenolen, carbonzuren, waterstoffluoride, thiocyaanzuur, waterstofazide, difluorfosforzuur en thio-onderfosforigzuur.

### Halogenen

    Met halogenen reageert pentamethylstibine met het uitwisselen van een of twee methylgroepen tegen het halogeen.

### Lewiszuren

    Ook met lewiszuren worden tetramethylstibonoimzouten gevormd, waaronder ${\ce {[Sb(CH3)4^{+}][TlBr3^{-}]}}$ en ${\ce {[Sb(CH3)4^{+}][Sb(CH3)Cl5^{-}]}}$.

### Siliciumdioxide of silicagel

    Met siliciumdioxide of silicagel reageert ${\ce {Sb(CH3)5}}$ aan het opppervlak, waarbij ${\ce {Si-O-Sb(CH3)4}}$-groepen ontstaan. Bij verwarmen boven de 250 °C ontleedt deze verbinding, waarbij trimethylstibine vrijkomt en een methylgroep op het silica-oppervlak gebonden blijft.
Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Pentamethylantimony op de Engelstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.
Noten in de tekst
* ↑ Het hier weergegeven molecuul is een gedeeltelijk gehydrolyseerd silsesquioxaan. In een niet gehydrolyseerd silsesquioxaan worden waterstof-atomen van de drie OH-groepen vervangen door één R-Si-groep, waardoor een dobbelsteen-achtige structuur ontstaat.
* ↑ Het ontstaan van dimethyltin is een logisch gevolg van de reagentia en het andere reactieproduct
Verwijzingen in de tekst
* ↑ Greene, Tim M.; Downs, Anthony J.; Pulham, Colin R.; Haaland, Arne; Verne, Hans Peter; Volden, Hans Vidar; Timofeeva, Tatjana V. (November 1998). Molecular Structures of Pentamethylarsenic(V) and Trimethyldichloroarsenic(V) by Gas Electron Diffraction and ab Initio Calculations:? Molecular Mechanics Calculations on Pentamethylarsenic(V), Pentaphenylarsenic(V), and Related Compounds. Organometallics 17 (24): 5287–5293. DOI: 10.1021/om980520r.
* 1 2 3 4 5 Wallenhauer, Stephan, Seppelt, Konrad (January 1995). Antimony(V) and Bismuth(V) Methyl Compounds: A Structural Comparison. Inorganic Chemistry 34 (1): 116–119. DOI: 10.1021/ic00105a021.
* 1 2 Haaland, Arne; Hammel, Andreas; Rypdal, Kristin; Swang, Ole; Brunvoll, Jon; Gropen, Odd; Greune, Michael; Weidlein, Johann; Nasiri, Ahmad; Okada, Yoshito (1993). Molecular Structure of Pentamethylantimony by Gas Electron Diffraction; Structure and Bonding in Sb(CH3)5 and Bi(CH3)5 Studied by Ab Initio MO Calculations.. Acta Chemica Scandinavica 47: 368–373. DOI: 10.3891/acta.chem.scand.47-0368.
* 1 2 3 Downs, A. J., Schmutzler, R., Steer, I. A. (1966). The vibrational spectrum and structure of pentamethylantimony. Chemical Communications (8): 221. DOI: 10.1039/C19660000221.
* ↑ Feher, Frank J., Budzichowski, Theodore A., Rahimian, Kamyar, Ziller, Joseph W. (May 1992). Reactions of incompletely-condensed silsesquioxanes with pentamethylantimony: a new synthesis of metallasilsesquioxanes with important implications for the chemistry of silica surfaces. Journal of the American Chemical Society 114 (10): 3859–3866. DOI: 10.1021/ja00036a038.
* ↑ Graves, Guy E., Van Wazer, John R. (May 1978). Methyl group replacement on pentamethylantimony with organophosphorus substituents. Journal of Organometallic Chemistry 150 (2): 233–237. DOI: 10.1016/S0022-328X(00)84725-7.
* ↑ Bos, Klaas D., Bulten, Eric J., Meinema, Harry A., Noltes, Jan G. (20 March 1979). Synthesis of bis(tetramethylstibonium)tetracyclopentadienylstannate a novel type of organotin(II) compound. Journal of Organometallic Chemistry 168 (2): 159–162. DOI: 10.1016/s0022-328x(00)83270-2.
* 1 2 3 (en) Hubert Schmidbaur (1976). Advances in Organometallic Chemistry. Academic Press. ISBN 9780080580159.
* ↑ Wang, Y., Morrow, B. A. (January 1996). Infrared Study of the Chemisorption of Pentamethylantimony on Silica. Langmuir 12 (17): 4153–4157. DOI: 10.1021/la951514s.