18-Краун-6 — органическое соединение состава C12H24O6, относящееся к классу циклических простых эфиров и имеющее в единственном цикле 6 атомов кислорода, расположенных в симметричном порядке. Представляет собой белые гигроскопичные кристаллы с низкой температурой плавления. Находит широкое применение как специфичный комплексообразователь для ионов калия K+. Синтез краун-эфиров принёс Нобелевскую премию Чарлзу Педерсену.
|
18-Краун-6
|
|
|---|---|
 |
|
|
Общие
|
|
| Систематическое наименование |
1,4,7,10,13,16-гексаоксациклооктадекан
|
| Сокращения | 18С6 |
| Хим. формула | C₁₂H₂₄O₆ |
|
Физические свойства
|
|
| Молярная масса | 264,32 г/моль |
|
Термические свойства
|
|
| Т. плав. | 36,5—38 ℃ |
| Т. кип. | 116 ℃ (0,267 кПа) |
| Т. всп. | >113 °C |
|
Классификация
|
|
| Номер CAS | 17455-13-9 |
| PubChem | 28557 |
| ChemSpider | 26563 |
| Номер EINECS | 241-473-5 |
| RTECS | MP4500000 |
| ChEBI | 32397 |
|
SMILES
|
|
|
C1COCCOCCOCCOCCOCCO1
|
|
|
InChI
|
|
|
1S/C12H24O6/c1-2-14-5-6-16-9-10-18-12-11-17-8-7-15-4-3-13-1/h1-12H2
|
|
|
Безопасность
|
|
| ЛД50 | 525 мг/кг, крысы, перорально |
| R-фразы | R22, R36/37/38 |
| S-фразы | S26, S36 |
| H-фразы | H302, H315, H319, H335 |
| P-фразы | P261, P305+P351+P338 |
| Сигнальное слово | Осторожно |
| Пиктограммы СГС |  |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное. | |
Получение
18-Краун-6 синтезируют по реакции Вильямсона, где в качестве строительных блоков выступают две олигоэтиленгликольные заготовки: одна — с гидроксильными группами, а другая — с какими-либо уходящими группами, например, хлоридом или тозилатом:
В данном синтезе катион калия выступает в качестве координирующего иона и позволяет получить именно циклический эфир, избежав образования эфирных макроцепей. Это достигается за счёт того, что при сшивке двух концов реагирующих молекул, другие два конца сближаются в пространстве за счёт координации атомов кислорода вокруг иона калия.
Также 18-краун-6 может быть получен путём олигомеризации оксида этилена в присутствии ионов калия.
Физические свойства
18-Краун-6 представляет собой белые кристаллы, плавящиеся при температуре 36,5—38 °С. Он очень гигроскопичен и легко растворим в воде и большинстве органических растворителей.
Химические свойства
Подобно другим простым эфирам, 18-краун-6 химически и термически стабилен.
Комплексообразование
18-Краун-6 позволяет солюбилизировать соли металлов в полярных и неполярных органических растворителях. Поскольку диаметр полости в молекуле этого краун-эфира составляет 2,6—3,2 Å, а и ионный диаметр иона калия равен 2,66 Å, 18-краун-6 более специфичен по отношению к этому металлу. Тем не менее, он также эффективно координируется с ионами натрия и цезия.
| Константы устойчивости (lg Ks) комплексов 18С6 с катионами металлов | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Растворитель | Na+ | K+ | Cs+ | Sr2+ | Ba2+ |
| вода | 0,80 | 2,03 | 0,99 | 2,72 | 3,87 |
| метанол | 4,36 | 6,06 | 4,79 | >5,5 | 7,04 |
Вследствие комплексообразования краун-эфира с катионами калия происходит образование реакционноспособных анионов. Реакционноспособность анионов увеличивается по двум причинам. Во-первых, неполярные (например, бензол) или полярные апротонные растворители (ацетонитрил) не должны иметь большого сродства к анионам, вследствие чего анион в их среде не сольватирован. Во-вторых, физическое удаление закомплексованного краун-эфиром катиона от аниона уменьшает силу кулоновского взаимодействия. За счёт этого в дальнейших реакциях аниона снижается энергия активации, и он приобретает более нуклеофильные и более основные свойства. Такие анионы получили название «голых» анионов (англ. naked).
