Allilek magnezu

Allilek magnezu
Nazewnictwo
	Nomenklatura systematyczna (IUPAC)
konst.	(triwęglik) dimagnezu
addyt.	triwęglik(4−) magnezu
	Inne nazwy i oznaczenia
	seskwiwęglik magnezu
	Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	Mg2C3
Inne wzory	Mg; 2[C=C=C]
Masa molowa	84,65 g/mol
Wygląd	ciało stałe
	Identyfikacja
Numer CAS	12151-74-5
Niebezpieczeństwa
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Wiarygodne źródła oznakowania tej substancji; według kryteriów GHS są niedostępne.
	Podobne związki
Inne aniony	MgC; 2
Inne kationy	Li; 4C; 3

Allilek magnezu, seskwiwęglik magnezu, Mg
2C
3 – nieorganiczny związek chemiczny magnezu z grupy allilków.

Otrzymywanie

Pierwsze metody otrzymywania allilku magnezu z przełomu XIX i XX w. polegały na ogrzewaniu magnezu z węglem^[1], gazem koksowniczym^[2] lub różnymi związkami organicznymi^[3]

Współcześnie otrzymuje się go w reakcji pyłu magnezowego z metanem lub pentanem w temp. ok. 700 °C^[4]^[5]^[6]:

10Mg + 3C
5H
12 → 5Mg
2C
3 + 18H
2↑

Możliwa jest też synteza z MgO i metanu, jednak ze względu na wymaganą wysoką temperaturę procesu, 1400 °C, jest to metoda mało praktyczna^[5]:

2MgO + 3CH
4 → Mg
2C
3 + 2H
2O↑ + 4H
2↑

Budowa

Ma strukturę krystaliczną zawierającą trójwęglowe liniowe łańcuchy [C=C=C]4−
skoordynowane z jonami Mg2+
. Jon poliwęglowy ma strukturę izoelektronową z [N=N=N]−
, [N=C=N]2−
i [N=B=N]3−
, jednak wiązania C−C w allilku magnezu mają charakter głównie kowalencyjny. Ich długości wynoszą 133,2 pm, co jest o 5 pm więcej niż w allenie. Takie skrócenie wiązań jest cechą odwrotną niż w węglikach C2−
2 i jest tłumaczone występowaniem wiązań mostkowych z magnezem^[4].

Właściwości chemiczne

Allilek magnezu w temperaturze >700 °C ulega rozkładowi do pierwiastków^[6]. W kontakcie z wodą ulega gwałtownej hydrolizie z wydzieleniem propadienu (allenu, H
2C=C=CH
2) i propynu (metyloacetylenu, H
3C−C≡CH)^[5]:

Mg₂C₃ + 2H₂O → C₃H₄↑ + 2MgO (lub Mg(OH)₂)

Podobne trójwęglowe węglowodory powstają podczas ogrzewania mieszaniny Mg₂C₃ z halogenkami amonu^[5]:

Mg₂C₃ + 4NH₄X → C₃H₄↑ + NH₃↑ + 2MgX₂

X = F, t = 130 °C

X = Cl, t = 290 °C

X = Br, t = 450 °C (produkty gazowe nie scharakteryzowane)

Reakcje te proponowane są jako metody preparatywne otrzymywania C₃H₄. Powstające halogenki magnezu można bezpośrednio wykorzystać do uzyskania metalicznego magnezu w typowym procesie elektrolitycznym (w przeciwieństwie do tlenku lub wodorotlenku magnezu powstających podczas hydrolizy allilku); z magnezu z kolei można odtworzyć Mg₂C₃^[5].

Przypisy

↑ Roland Edgar Slade. The reducibility of magnesium oxide by carbon. „J. Chem. Soc., Trans.”. 93, s. 327–333, 1908. DOI: 10.1039/CT9089300327.
↑ James Parkinson. On the alloys of magnesium. „J. Chem. Soc.”. 20, s. 117–131, 1867. DOI: 10.1039/JS8672000117.
↑ Novak, J. Information on magnesium carbide. „Z. Phys. Chem.”. 73 (5), s. 513–546, 1910.
↑ ^a ^b Fjellvag H., Pavel K. Crystal Structure of Magnesium Sesquicarbide. „Inorg. Chem.”. 31 (15), s. 3260–3263, 1992. DOI: 10.1021/ic00041a018.
↑ ^a ^b ^c ^d ^e Sabrina Disch, Anthony K. Cheetham, Uwe Ruschewitz. Formation of Unsaturated C3 Hydrocarbons by the Protolysis of Magnesium Sesquicarbide with Ammonium Halides. „Inorg. Chem.”. 47 (3), s. 969–973, 2008. DOI: 10.1021/ic701760s.
↑ ^a ^b Sandra M. Hick, Carolin Griebel, Richard G. Blair. Mechanochemical Synthesis of Alkaline Earth Carbides and Intercalation Compounds. „Inorg. Chem.”. 48 (5), s. 2333–2338, 2009. DOI: 10.1021/ic8022437.

[Slade-1] Roland Edgar Slade. The reducibility of magnesium oxide by carbon. „J. Chem. Soc., Trans.”. 93, s. 327–333, 1908. DOI: 10.1039/CT9089300327.

[Parkinson-2] James Parkinson. On the alloys of magnesium. „J. Chem. Soc.”. 20, s. 117–131, 1867. DOI: 10.1039/JS8672000117.

[Novak-3] Novak, J. Information on magnesium carbide. „Z. Phys. Chem.”. 73 (5), s. 513–546, 1910.

[Fjellvag-4] Fjellvag H., Pavel K. Crystal Structure of Magnesium Sesquicarbide. „Inorg. Chem.”. 31 (15), s. 3260–3263, 1992. DOI: 10.1021/ic00041a018.

[Disch-5] Sabrina Disch, Anthony K. Cheetham, Uwe Ruschewitz. Formation of Unsaturated C3 Hydrocarbons by the Protolysis of Magnesium Sesquicarbide with Ammonium Halides. „Inorg. Chem.”. 47 (3), s. 969–973, 2008. DOI: 10.1021/ic701760s.

[Hick-6] Sandra M. Hick, Carolin Griebel, Richard G. Blair. Mechanochemical Synthesis of Alkaline Earth Carbides and Intercalation Compounds. „Inorg. Chem.”. 48 (5), s. 2333–2338, 2009. DOI: 10.1021/ic8022437.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]