Allilek magnezu
Allilek magnezu, znany również jako seskwęglik magnezu, o wzorze chemicznym Mg2C3, to nieorganiczny związek chemiczny magnezu, który należy do grupy allilków.
Otrzymywanie
Pierwsze metody wytwarzania allilku magnezu, stosowane na przełomie XIX i XX wieku, polegały na ogrzewaniu magnezu z węglem, gazem koksowniczym lub różnymi związkami organicznymi.
W dzisiejszych czasach allilek magnezu uzyskuje się w reakcji pyłu magnezowego z metanem lub pentanem w temperaturze około 700 °C:
10Mg + 3C5H12 → 5Mg2C3 + 18H2↑
Inną możliwością jest synteza z MgO i metanu, jednak z uwagi na potrzebną wysoką temperaturę procesu, wynoszącą 1400 °C, ta metoda jest mało praktyczna:
2MgO + 3CH4 → Mg2C3 + 2H2O↑ + 4H2↑
Budowa
Allilek magnezu ma strukturę krystaliczną, w której znajdują się trójwęglowe liniowe łańcuchy [C=C=C]4− skoordynowane z jonami Mg2+. Jon poliwęglowy wykazuje strukturę izoelektronową z [N=N=N]−, [N=C=N]2− oraz [N=B=N]3−. Warto zauważyć, że wiązania C−C w allilku magnezu mają głównie charakter kowalencyjny, a ich długość wynosi 133,2 pm, co stanowi o 5 pm więcej niż w allenie. Ta skrócona długość wiązań jest cechą odwrotną do obserwowanej w węglikach C2−2 i jest wyjaśniana obecnością wiązań mostkowych z magnezem.
Właściwości chemiczne
W temperaturze przekraczającej 700 °C, allilek magnezu ulega rozkładowi do pierwiastków. W kontakcie z wodą, reaguje gwałtownie, prowadząc do hydrolizy i wydzielania propadienu (allenu, H2C=C=CH2) oraz propynu (metyloacetylenu, H3C−C≡CH):
Mg2C3 + 2H2O → C3H4↑ + 2MgO (lub Mg(OH)2)
Podobne trójwęglowe węglowodory mogą powstawać w wyniku ogrzewania mieszaniny Mg2C3 z halogenkami amonu:
- Mg2C3 + 4NH4X → C3H4↑ + NH3↑ + 2MgX2,
gdzie:
- X = F, t = 130 °C,
- X = Cl, t = 290 °C,
- X = Br, t = 450 °C (produkty gazowe nie scharakteryzowane).
Te reakcje są proponowane jako metody preparatywne do otrzymywania C3H4. Powstałe halogenki magnezu można bezpośrednio wykorzystać do uzyskania metalicznego magnezu w typowym procesie elektrolitycznym, w przeciwieństwie do tlenku lub wodorotlenku magnezu, które powstają podczas hydrolizy allilku. Z metalicznego magnezu można następnie odtworzyć Mg2C3.
