Kalium-tert-butanolat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Kalium-tert-butanolat
Andere Namen	Kalium-tert-butoxid; Kalium-tert-butylat; KO-t-butyl; KTB; t-BuOK;
Summenformel	C4H9KO
Kurzbeschreibung	weißer bis gelblicher geruchloser Feststoff
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	212-740-3
ECHA-InfoCard	100.011.583
PubChem	23665647
ChemSpider	63266
Wikidata	Q285903
Eigenschaften
Molare Masse	112,21 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	256–258 °C
pKS-Wert	19 (in Wasser); 32.2 (in DMSO);
Löslichkeit	heftige Zersetzung in Wasser; schlecht in Hexan, Toluol und Diethylether; gut in tert-Butanol und THF;
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 228‐252‐314
	EUH: 014
	P: 405
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Kalium-tert-butanolat ist das Alkoholatsalz aus tert-Butanol und Kalium. Es ist eine starke nicht-nukleophile Base, die sowohl in Lösung als auch als Feststoff kommerziell erhältlich ist.

Darstellung

Die Darstellung von Kalium-tert-butanolat erfolgt nach der gewöhnlichen Prozedur zur Herstellung von Alkoholaten. Es kann in Abwesenheit von Wasser unter Schutzgas durch Umsetzung von elementarem Kalium mit tert-Butanol nach folgender Gleichung hergestellt werden:

{\ce {2(CH3)3C-OH + 2K ->2(CH3)3C-OK + H2 ^}}

Die erhaltene Lösung von Kalium-tert-butanolat in tert-Butanol kann entweder direkt verwendet oder das Lösungsmittel entfernt werden.

Da Kalium-tert-butanolat schneller altert (erkennbar an einer gelblichen Verfärbung), wird bei älteren Chargen empfohlen, diese vor Gebrauch zu reinigen. Dies geschieht durch Sublimation bei 220 °C und einem Druck von 1,3 hPa.

Eigenschaften

Kalium-tert-butanolat ist ein leicht entzündbarer, weißer Feststoff, der heftig mit Wasser reagiert. Er besitzt eine Zündtemperatur von 360 °C und ist schon durch kurze Flammeneinwirkung entzündlich. Die Entzündlichkeit erhöht sich mit einer feineren Verteilung des Stoffes. Sehr feines Pulver kann sich an der Luft selbst entzünden.

Die Base kann teils heftig mit kurzkettigen Alkoholen und Ketonen, Estern, Diethylsulfat und Luft reagieren.

Kalium-tert-butanolat weist eine höhere Basizität als die homologen Alkoholate von 1-Butanol, 2-Butanol und Isobutanol. Dies ist auf den höheren +I-Effekt des tert-Butylrests zurückzuführen.

Verwendung

In der organischen Synthese wird Kalium-tert-Butanolat als starke, nicht-nukleophile Base eingesetzt. Die geringe Nukleophilie ist eine Folge der hohen sterischen Hinderung des Alkoholats durch den sterisch anspruchsvollen tert-Butylrest. Hingegen eignet sie sich zur Deprotonierung C,H-acider Verbindungen und zur Dehydrohalogenierung.

In Lösung bildet Kalium-tert-butanolat komplexe Strukturen aus, was zu einer Herabsetzung seiner Reaktivität führt. Diese Strukturen können durch Zugabe von DMSO aufgebrochen werden.

In Mischung mit Lithiumalkylen wird Kalium-tert-butanolat als Schlosser-Base bezeichnet, wodurch die Basizität erhöht wird.

Einzelnachweise

1 2 3 4 5 6 7 Eintrag zu Kalium-tert-butanolat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 10. Januar 2017. (JavaScript erforderlich)
↑ Joseph Hornback: Organic Chemistry. Cengage Learning, 2005, ISBN 978-0-534-38951-2 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche), S. 131.
↑ F. G. Bordwell: Bordwell pKa Table (Acidity in DMSO).
1 2 3 4 5 6 7 D. Caine: Potassium-tert-butoxide, in: Encyclopedia of Reagents in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, New York, 2006; doi:10.1002/047084289X.rp198.pub2.
1 2 L. Roth, U. Weller-Schäferbarthold: Gefährliche Chemische Reaktionen - Potentiell gefährliche chemische Reaktionen zu über 1750 Stoffen, Eintrag für Kalium-tert-butylat, CD-ROM Ausgabe 8/2021, ecomed Sicherheit Landsberg/Lech, ISBN 978-3-609-48040-4.

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[gestis-1] 1 2 3 4 5 6 7 Eintrag zu Kalium-tert-butanolat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 10. Januar 2017. (JavaScript erforderlich)

[2] Joseph Hornback: Organic Chemistry. Cengage Learning, 2005, ISBN 978-0-534-38951-2 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche), S. 131.

[3] F. G. Bordwell: Bordwell pKa Table (Acidity in DMSO).

[eros-4] 1 2 3 4 5 6 7 D. Caine: Potassium-tert-butoxide, in: Encyclopedia of Reagents in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, New York, 2006; doi:10.1002/047084289X.rp198.pub2.

[Roth_Weller_CD-ROM-5] 1 2 L. Roth, U. Weller-Schäferbarthold: Gefährliche Chemische Reaktionen - Potentiell gefährliche chemische Reaktionen zu über 1750 Stoffen, Eintrag für Kalium-tert-butylat, CD-ROM Ausgabe 8/2021, ecomed Sicherheit Landsberg/Lech, ISBN 978-3-609-48040-4.