Fenillitio: proprietà, sintesi, reazioni

Il fenillitio o litio benzene è un composto metallorganico in cui il litio è legato a un gruppo fenilico e ha formula C₆H₅Li. In esso il litio è legato al carbonio e, a causa della differenza di elettronegatività, è presente una elevata percentuale di carattere ionico  A causa della elevata polarità del legame il fenillitio è un buon nucleofilo

Proprietà

Si presenta sotto forma di cristalli incolori ed è commercializzato in soluzioni di dibutiletere. Esso infatti è miscibile in etere e idrocarburi

Allo stato solido si trova sotto forma di dimero mentre in soluzione dà  varietà di strutture che dipendono dal solvente organico. Nel tetraidrofurano il momomero e il dimero si trovano in equilibrio tra loro mentre in etere etilico il fenillitio esiste come tetramero.

Come altri composti litio-organici il fenillitio è sono tra le basi più forti conosciute.

Esso infatti non solo reagisce con gli acidi forti come HCl ma dà reazioni acido-base anche con specie che hanno bassi valori di K_a. Reagisce quindi con l’acqua (pK_a = 14), alcoli (pK_a =16-18) e alchini terminali (pK_a =25). Si ricordi che per definizione di pK_a = – log K_a ad un basso valore di K_a corrisponde un alto valore di pK_a

Quando reagisce con l’acqua, un protone sostituisce il litio e il prodotto è il benzene:
C₆H₅Li + H₂O → C₆H₆ + LiOH
Si presenta sotto forma di cristalli incolori ed è commercializzato in soluzioni di dibutiletere.

Sintesi

Il fenillitio può essere ottenuto dalla reazione tra bromobenzene e litio:
C₆H₅Br +2 Li → C₆H₅Li + LiBr

Dalla reazione che avviene in etere etilico si ottiene anche il bromuro di litio

Può essere ottenuto anche a partire da n-butillitio e bromobenzene o clorobenzene:
CH₃CH₂CH₂CH₂Li + C₆H₅Br → CH₃CH₂CH₂CH₂Br + C₆H₅Li

Dalla reazione si ottiene anche l’1-bromobutano

Reazioni

Il fenillitio facilita la formazione di legami carbonio-carbonio mediante addizione nucleofila e reazioni di sostituzione

Reagisce con la piridina per dare 2-fenilpiridina e idruro di litio
C₆H₅Li + C₅H₅N → C₆H₅– C₅H₄N + LiH

Dalla reazione con l’1,1-dibromociclopropano in ambiente basico dà luogo alla formazione del propadiene che è il più semplice degli alleni secondo la reazione di riarrangiamento di Skattebøl

Usi

È  frequentemente utilizzato per trasferire il gruppo fenilico o l’atomo di litio a substrati, tramite addizione nucleofila o deprotonazione.

È usato nell’industria come iniziatore per la polimerizzazione anionica, che porta alla produzione di vari elastomeri. È il precursore di molti composti con applicazioni nella deposizione di film sottili , chimica industriale , prodotti farmaceutici , produzione di LED.