Superbase

Ácidos y bases
Número de aceptor Ácido Reacción ácido-base Homeostasis ácido-base Fuerza del ácido Función de acidez Anfoterismo Base Soluciones tampón Constante de disociación Número de donante Química del equilibrio Extracción Función de acidez de Hammett pH Afinidad de protones Autoionización del agua Valoración Catálisis ácida de Lewis Pareja de Lewis frustrada Ácido de Lewis quiral Modelo ECW
Tipos de ácidos
Brønsted–Lowry Ametralladora Mineral Orgánico Óxido Fuerte Superácidos Débil Sólido
Base types
Brønsted–Lowry Lewis Organic Oxide Strong Superbases Non-nucleophilic Weak
v t e

Una superbase es un compuesto que tiene una afinidad particularmente alta por los protones . Las superbases son de interés teórico y potencialmente valiosas en la síntesis orgánica . ^{[1] [2]} Las superbases se han descrito y utilizado desde la década de 1850. ^{[3] [4]}

Genéricamente, la IUPAC define una superbase como un "compuesto que tiene una basicidad muy alta , como la diisopropilamida de litio ". ^[5] Las superbases a menudo se definen en dos categorías amplias: orgánicas y organometálicas .

Las superbases orgánicas son compuestos de carga neutra con basicidades mayores que las de la esponja de protones (pK _{BH ⁺} = 18,6 en MeCN)." ^[1] En una definición relacionada: cualquier especie con una afinidad absoluta de protones mayor (APA = 245,3 kcal/mol) y basicidad intrínseca en fase gaseosa (GB = 239 kcal/mol) que la esponja de protones. ^[6] Las superbases comunes de esta variedad presentan grupos funcionales amidina , guanidina y fosfaceno . Se pueden diseñar superbases fuertes utilizando varios enfoques ^{[7] [8] [9]} para estabilizar el ácido conjugado, hasta los límites teóricos de basicidad. ^[10]

Las superbases organometálicas, a veces llamadas superbases de Lochmann-Schlosser, resultan de la combinación de alcóxidos de metales alcalinos y reactivos de organolitio . ^[11] Caubère define las superbases como "bases resultantes de una mezcla de dos (o más) bases que dan lugar a nuevas especies básicas que poseen nuevas propiedades inherentes. El término superbase no significa que una base sea termodinámicamente y/o cinéticamente más fuerte que otra, sino que significa que se crea un reactivo básico combinando las características de varias bases diferentes". ^[12]

Las superbases orgánicas son en su mayoría especies que contienen nitrógeno y tienen carga neutra , donde el nitrógeno actúa como aceptor de protones. Estas incluyen los fosfacenos , fosfanos , amidinas y guanidinas . Otros compuestos orgánicos que cumplen con las definiciones fisicoquímicas o estructurales de "superbase" incluyen quelantes de protones como las esponjas de protones aromáticas y las bispidinas . ^{[14] [15]} Las poliaminas multicíclicas , como el DABCO , también podrían incluirse libremente en esta categoría. ^[4] Los fosfanos y los carbodifosforanos también son organosuperbases fuertes . ^{[16] [17] [18] [19]}

A pesar de la enorme afinidad por los protones, muchas organosuperbases pueden exhibir baja nucleofilia .

Las superbases se utilizan en organocatálisis . ^{[20] [21]}

Los compuestos organometálicos de metales electropositivos son superbases, pero generalmente son nucleófilos fuertes. Algunos ejemplos son los compuestos de organolitio y organomagnesio ( reactivo de Grignard ). Otro tipo de superbase organometálica tiene un metal reactivo intercambiado por un hidrógeno en un heteroátomo , como el oxígeno ( alcóxidos no estabilizados ) o el nitrógeno ( amidas metálicas como la diisopropilamida de litio ). ^[23]

La base de Schlosser (o base de Lochmann-Schlosser), la combinación de n -butillitio y terc -butóxido de potasio , se cita comúnmente como una superbase. El n -butillitio y el terc -butóxido de potasio forman un agregado mixto de mayor reactividad que cualquiera de los reactivos componentes. ^[24]

Las superbases inorgánicas son típicamente compuestos similares a sales con aniones pequeños y altamente cargados, por ejemplo, hidruro de litio , hidruro de potasio e hidruro de sodio . Estas especies son insolubles, pero las superficies de estos materiales son altamente reactivas y las suspensiones son útiles en la síntesis. El óxido de cesio es probablemente la base más fuerte según los cálculos de química cuántica. ^[10]

• Superácido
• Fosfaceno