10 сильнейших баз, когда-либо синтезированных

По | 07.07.2020

Основание в химии относится к любому веществу, которое выделяет гидроксид-ионы (ОН) при растворении в воде или водном растворе. Многие основания, однако, нелегко переносят ионы гидроксида, но они также производят высокие уровни ОН при обработке водой. Этот тип реакции может наблюдаться при обработке аммиака водой с получением аммония и гидроксида.

Основания также имеют отличительные физические характеристики; например, они горькие на вкус (кислоты кислые) и при прикосновении дают ощущение скользкости. Основы имеют важное значение и являются жизненно важным компонентом в конкретных отраслях. Они используются для изготовления бумаги, мыла и синтетических вискоз, отбеливающих порошков, антацидов и т. Д. Хотя они обычно рассматриваются как химическая противоположность кислотам, мало известных кислот, которые при определенных обстоятельствах могут вести себя как основания.

Как и кислоты, основания также могут быть сильными или слабыми. Сильное основание — это просто химическое соединение, которое полностью распадается (диссоциирует) на воду и образует гидроксид-ион. Типичными примерами сильных оснований являются NaOH (гидроксид натрия) и Са (ОН)2 (Гидроксид кальция). Принимая во внимание, что слабое основание диссоциирует в воду только в определенной степени.

сверхоснование

Супербазы являются сильнодействующими химическими соединениями, которые имеют чрезвычайно высокое сродство к протонам и являются более сильными, чем ион водорода. Супербазы используются для переноса органического синтеза и являются важным компонентом физической органической химии.

Термин «супероснова» не нов и использовался более полутора веков. Поскольку супербазы подвержены бурной реакции, при контакте с водой или углекислым газом требуется специальный растворитель для проведения химических реакций. Супербазы могут быть классифицированы на три типа; органические, неорганические и металлоорганические. Ниже приведен список 10 сильнейших баз на Земле.

10. Гидроксид лития

Химическая формула: LiOH

Первым в списке находится гидроксид лития, белое кристаллическое вещество (в безводной форме) с высоким уровнем растворимости в воде и агрессивной природой. Это также самый слабый из всех известных гидроксидов щелочных металлов. Гидроксид лития получают путем индуцирования реакции между гидроксидом кальция и карбонатом лития в реакции метатезиса соли.

Li2Колорадо3 + Ca (OH)2 → 2 LiOH + CaCO3

Большое количество LiOH используется для производства литиевого мыла. Другое важное использование гидроксида лития делается в вентиляционных системах подводных лодок и космических аппаратов для устранения углекислого газа путем создания воды и карбоната лития.

2 LiOH + CO2 → Ли2Колорадо3 + H2О

Он также используется в качестве меры контроля коррозии в ядерных реакторах (реактор с водой под давлением) и в качестве электролита батареи.

9. Гидроксид натрия

Рабочая модель процесса Chloralkali или Chloralkali электролиза

Химическая формула: NaOH

Гидроксид натрия, широко известный как каустическая сода, представляет собой ионное соединение, которое несет катионы натрия Na+ и гидроксид-анионы ОН, NaOH известен своей чрезвычайно агрессивной природой, особенно при комнатной температуре, поскольку он может быстро разлагать белки. Способен привлекать (поглощать) СО2 и влага из воздуха.

Гидроксид натрия широко используется для химической варки в бумажной промышленности. Его другие области применения включают производство мыла и моющих средств, обработку сырой пищи, производство цемента и очистные сооружения для нейтрализации значений pH воды. Время от времени он также используется в нефтяной промышленности для нейтрализации кислот и повышения уровня щелочности определенного раствора.

В древние времена NaOH получали обработкой гидроксида кальция карбонатом натрия. К 19 веку его заменили Solvay процесс, который был использован для производства карбоната натрия, дешевой альтернативы NaOH. Сегодня большая часть промышленного гидроксида натрия создается с помощью процесса хлоралкалия.

8. Гидроксид калия

Гидроксид калияГидроксид калия

Химическая формула: KOH

Многие из вас могут распознать гидроксид калия как едкий калий, твердое белое вещество, известное своей коррозионной природой. Как и гидроксид натрия, KOH является бесцветным (коммерчески доступным в белом цвете) и сильным типичным основанием.

Хотя гидроксид калия и гидроксид натрия можно использовать взаимозаменяемо для различных целей, в большинстве отраслей промышленности используют NaOH, поскольку он дешевле из двух. Во всяком случае, он используется для производства биодизеля, производства мыла и в качестве электролита в некоторых батареях.

Чистый гидроксид калия получают взаимодействием гидроксида натрия с деградированным или нечистым калием. Химическое соединение потенциально опасно и вызывает ожоги кожи при концентрации более 2%. Любое от 0,5% до 2% может вызвать сильное раздражение.

7. Литий бис (триметилсилил) амид

Химическая формула: C6ЧАС18Линси2

Бис (триметилсилил) амид лития, или сокращенно LiHMDS, представляет собой ненуклеофильную супероснову, которая имеет важные применения в лабораториях. Как и другие реагенты на основе лития, он может образовывать циклические соединения с тримером, анионом, созданным комбинацией трех ионов одного и того же вещества. LiHMDS обычно получают взаимодействием бис (триметилсилил) амина с бутиллитием.

HN (SiMe3) 2 + C4H9Li → LiN (SiMe3) 2 + C4H10

6. Гидрид натрия

Химическая формула: Неа

Гидрид натрия относится к особой группе гидридов, известных как солевые / ионные гидриды (состоящие из ионов Na + и H-), которая существует в форме соли, в отличие от аммиака и воды. Он широко используется в качестве основы в органическом синтезе, хотя также известно несколько незначительных применений NaH. Гидрид натрия получают взаимодействием водорода с жидким натрием.

Чистый гидрид натрия бесцветен, но коммерческие образцы могут выглядеть серыми. Кроме того, NaH примерно на 40% плотнее, чем его предшественник химическое соединение натрий.

В редких случаях соединение может принимать форму «обратного гидрида натрия», где ионы натрия и водорода меняются местами (Na- и H +). Na- является алкалидом, который делает это соединение более энергичным, чем стандартный гидроксид натрия (из-за увеличенного чистого смещения между двумя электронами).

NaH является пирофорным по своей природе. Он также бурно реагирует с водой и вырабатывает гидроксид натрия, едкое вещество, когда он проходит гидролиз.

5. Амид натрия

Амид натрия

Химическая формула: NaNH2

Азид натрия, иногда известный как амид натрия, является одним из самых сильных известных оснований в мире. Это важное, коммерчески доступное химическое соединение, которое обычно используется в органическом синтезе. NaNH2 проводит электричество (в конденсированном состоянии), так как его свойства электропроводности почти аналогичны свойствам гидроксида натрия.

Хотя чистый гидроксид натрия обычно белый, большинство коммерчески доступного NaNH2 имеет серый цвет из-за присутствия примесей в виде металлического железа. Обычно амид натрия получают взаимодействием газообразного аммиака с натрием.

2 Na + 2 NH3 → 2 NaNH2 + H2

Амид натрия является предпочтительным в некоторых типах синтеза из-за его функций в качестве нуклеофила. Это потенциально опасное химическое вещество, с которым следует обращаться с особой осторожностью. Он может энергично реагировать с водой, особенно когда присутствует в твердой форме

4. Литий диизопропиламид

Химическая формула: C6ЧАС14LiN

Следующим в списке является литий диизопропиламид, еще один ненуклеофильный супербаз, который известен своей высокой коррозионной природой и растворимостью. В обычных условиях соединение синтезируют обработкой охлажденного раствора диизопропиламина (тетрагидрофурана) бутиллитием. Излишне говорить, что диизопропиламид лития является коррозийным, и пирофорные, но коммерческие растворы намного безопаснее.

3. Бутиллитий

Бутиллитий Изображение предоставлено: Rockwood Lithium

Химическая формула: C4ЧАС9Li

Короче говоря, н-бутиллитий или н-BuLi является коммерчески важной суперосновой, в основном используемой в качестве катализатора полимеризации для получения синтетического каучука. Он также используется в фармацевтической промышленности. Хотя бутиллитий в основном бесцветный, он может подвергаться незначительным изменениям цвета при контакте с алканами или при старении.

Помимо супербазы, n-BuLi является мощным восстановителем, а также нуклеофилом (химическое вещество, которое жертвует электронную пару, образуя связь). Бутиллитий обычно получают взаимодействием лития с 1-бромбутаном или 1-хлорбутаном.

2 Li + C4ЧАС9X → C4ЧАС9Li + LiX

Бутиллитий нестабилен и может активно реагировать с водой и углекислым газом, но его можно безопасно хранить в атмосфере инертного газа.

Читайте: Первое моделирование химических связей на квантовом компьютере

2. Анион окиси лития

Химическая формула: LiO
Епапа: 1782 кДж / моль-1

Анион монооксида лития когда-то был самой сильной основой в мире до того, как был свергнут с престола в 2008 году. Как и другие суперосновы, монооксид лития готовят в апротонном растворителе и также известен своей чрезвычайно агрессивной природой.

Синтез аниона моноксида лития является сложной процедурой, и ее сложно проводить контролируемым образом. Обычно небольшое количество оксалата лития (Li2С2О4) используется в качестве прекурсора, который проходит процесс ионизации электрораспылением. Полученное соединение оксалата лития анион (LiC2О4) изолируется и затем обрабатывается при столкновении, вызванном диссоциацией дважды.

В результате мы получаем анион монооксида лития (LiO-) и молекулу диоксида углерода. Не существует известного использования аниона монооксида лития.

1. орто-диэтинилбензол дианион

диэтинилбензол дианион препаратПриготовление о-диэтинилбезен-дианиона

Химическая формула:[C[C6ЧАС4(С2)2]2-
Епапа: 1843 кДж / моль

Орто-диэтинилбензол дианион, пожалуй, самая сильная база, известная нам. Первоначально он был синтезирован / открыт группой исследователей в Австралии с помощью масс-спектрометрии.

Как и другие супербазы, орто-диэтинилбензолдианион может храниться только в газовой фазе. Это, однако, обеспечивает идеальную среду для более точного измерения уровней базовости. Расчеты показали, что орто-диэтинилбензолдианион имеет сродство к протону 1843 кДж / моль-1 намного больше, чем у гидроксида (1 633,14 кДж / моль).

Читайте: 8 сильнейших кислот, когда-либо известных нам

Кроме того, орто-диэтинилбензолдианион имеет два изомера (с одинаковой молекулярной формулой, но разной химической структурой); Мета-диэтинилбензол дианион и пара-диэтинилбензол дианион, второе и третье сильнейшее основание, когда-либо синтезированное. Оба изомера, включая орто-диэтинилбензольный дианион, не имеют известного применения и существуют в газообразном состоянии.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *