Organické sloučeniny germania

Organické sloučeniny germania jsou organické sloučeniny obsahující vazby mezi atomy uhlíku a germania.[1] Germanium má podobné vlastnosti jako ostatní prvky 14. skupiny, křemík, cín a olovo, a i vlastnosti organických sloučenin germania jsou podobné příslušným sloučeninám křemíku a cínu.

Syntetickou využitelnost organogermaniových sloučenin omezuje vysoká cena, mají však díky nízké toxicitě výhodu oproti řadě organocínových činidel. Některé z nich, například tetramethylgermanium a tetraethylgermanium se používají jako prekurzory oxidu germaničitého pro chemickou depozici z plynné fáze.

První organickou sloučeninou germania připravil v roce 1887 Clemens Winkler, šlo o tetraethylgerman, jenž vznikl reakcí chloridu germaničitého s diethylzinkem.[2]

V roce 1966 bylo popsáno propagermanium (bis-(2-karboxyethylgermanium)seskvioxid).[3]

Organogermany

Organogermany, sloučeniny typu R4Ge, s alkylovými (R) skupiny se připravují z nejlevnějšího dostupného prekurzoru, chloridu germaničitého, a alkylových nukleofilů.

Nukleofilita sloučenin prvků 14. skupiny roste v řadě Si<Ge<Sn a stejně roste i vliv hyperkonjugace nazývaný beta-křemíkový efekt. Vazby Si-C jsou málo polární, u Sn-C je polarita vyšší a vazby s germaniem se nachází mezi nimi.

Podobně jako odpovídající sloučeniny křemíku jsou allylgermany v důsledku polarizace vazby silně nukleofilní (rozdíl elektronegativity 2,55 − 2,01 = 0,54) a allylová skupina vytváří s atomem germania stabilizační efekt α-karboniontu.

Karbonylová skupina se v této reakci aktivuje fluoridem boritým.

Hydridy

Isobutylgerman (IBGe) (Me2CHCH2)GeH3 se používá jako kapalný zdroj germania pro MOVPE. Zkoumá se jako bezpečnější a méně toxická náhrada germanu.

Hydrid tris(trimethylsilyl)germania (Me3Si)3GeH je předmětem výzkumu jako možná netoxická náhrada hydridů cínu, jako je tributylcín.

Ostatní sloučeniny

Trifenylgermanol (Ph3GeOH) je bezbarvá kapalina. Podobně jako izostrukturní silanol vytváří v pevném skupenství vodíkové vazby.[4]

Je známa řada reaktivních meziproduktů obsahujících germanium, například germyleny (obdoba karbenů), germylové radikály a germyny (obdoba karbynů). Digermyny vznikají jen u značně objemných substituentů. Na rozdíl od alkynů u nich nevytváří vazby C-Ge-Ge-C lineární struktury, které jsou ovšem stále rovinné. Délky vazeb Ge-Ge jsou 222 pm a úhly Ge-Ge-C činí 131°. Uvedené sloučeniny vznikají redukcemi arylgermanatých halogenidů.[5]

Podobně jako u křemíku, ovšem odlišně od uhlíku, se sloučeniny obsahující dvojné vazby Ge=C (germeny) a Ge=Ge (digermyleny) vyskytují vzácně. Jako příklad lze uvést deriváty germabenzenu, germaniového analogu benzenu.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Organogermanium compound na anglické Wikipedii.

  1. ↑ Main Group Metals in Organic Synthesis, Hisashi Yamamoto (Editor), Koichiro Oshima (Editor) ISBN 3-527-30508-4 2004
  2. ↑ Clemens Winkler. Mittheilungen über des Germanium. Zweite Abhandlung. Journal für Praktische Chemie. 1887, s. 177–209. Dostupné online [cit. 2008-08-20]. DOI 10.1002/prac.18870360119. 
  3. ↑ Bis(2-carboxyethylgermanium(IV) sesquioxide [online]. Dostupné online. 
  4. ↑ Ferguson, George; Gallagher, John F.; Murphy, Denis; Spalding, Trevor R.; Glidewell, Christopher; Holden, H. Diane "The structure of triphenylgermanium hydroxide" Acta Crystallographica, Section C: Crystal Structure Communications 1992, vol. C48, 1228-31. DOI:10.1107/S0108270191015056
  5. ↑ Philip P. Power "Bonding and Reactivity of Heavier Group 14 Element Alkyne Analogues" Organometallics 2007, volume 26, pp 4362–4372. DOI:10.1021/om700365p

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

NucleophilicAdditionWithOrganogermanium.png
(c) V8rik from en.wikipedia.org, CC-BY-SA-3.0
Nucleophilic Addition With Organogermanium