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[1]
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[1]
pKS-Wert	19 (in Wasser)[2]; 32.2 (in DMSO)[3];
Löslichkeit	heftige Zersetzung in Wasser[1]; schlecht in Hexan, Toluol und Diethylether[4]; gut in tert-Butanol und THF[4];
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 228‐252‐314
	EUH: 014
	P: 405 [1]
	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:[4]

{\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.[4]

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.[4]

Eigenschaften

Kalium-tert-butanolat ist ein leicht entzündbarer, weißer Feststoff, der heftig mit Wasser reagiert.[5] Er besitzt eine Zündtemperatur von 360 °C und ist schon durch kurze Flammeneinwirkung entzündlich. Die Entzündlichkeit erhöht sich mit einer feineren Verteilung des Stoffes.[1] Sehr feines Pulver kann sich an der Luft selbst entzünden..[5]

Die Base kann teils heftig mit kurzkettigen Alkoholen und Ketonen, Estern, Diethylsulfat und Luft reagieren.[1]

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.[4] 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[4] 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

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).
D. Caine: Potassium-tert-butoxide, in: Encyclopedia of Reagents in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, New York, 2006; doi:10.1002/047084289X.rp198.pub2.
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] 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] 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] 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 .