Superbasi inorganiche, organiche e organometalliche

Le superbasi sono composti che hanno una particolare affinità per i protoni e possono essere inorganiche, organiche e organometalliche. Il chimico  Manfred Schlosser fu uno dei pionieri nella ricerca su questi composti ottenendo la base di Schlosser costituita, generalmente da n -butillitio e potassio terz -butossido

Sebbene la I.U.P.A.C. definisca superbase una specie con elevata basicità come il litio diisopropilammide spesso si considera l’idrossido di sodio come base di riferimento come l’acido solforico è l’acido di riferimento dei superacidi.

Secondo un altro criterio si considera una superbase una specie che ha una basicità maggiore rispetto all’ 1,8-bis(dimetilammino)naftalene. La loro scoperta risale a circa 60 anni fa e dal allora sono state largamente utilizzate

Superbasi  inorganiche

Le superbasi inorganiche sono sali con ioni negativi di piccole dimensioni altamente carichi come, ad esempio, il nitruro di litio Li₃N che ha un’estrema densità di carica negativa e quindi è fortemente attratto dagli acidi, come lo ione idronio acquoso.

Altri esempi sono gli idruri di metalli alcalini e alcalino-terrosi come idruro di sodio NaH e idruro di calcio CaH₂

Superbasi organiche

Contengono, nella gran parte dei casi, azoto che, grazie al suo doppietto elettronico solitario agisce da base secondo Brønsted-Lowry.

Un esempio è costituito dai fosfazeni, composti organici del fosforo, caratterizzati da un doppio legame tra azoto e fosforo che ha numero di ossidazione V.

Un altro esempio sono i fosfani derivanti dalla fosfina PH₃ che è un idruro di fosforo che hanno formula generale   PH_3-nR_n come P(CH₂CH₂Z)₃ dove Z = -NO₂, -CN e -C(O)NH₂

Vi sono poi le ammidine caratterizzate dal gruppo funzionale

In esse lo ione protonato presenta due strutture equivalenti in cui vi è un azoto caricato positivamente:

Tra le superbasi organiche vi è la guanidina avente formula HNC(NH₂)₂ che ha un pK_b pari a 0.4 e pertanto in soluzione acquosa è presente prevalentemente come ione guanidinio. Infatti l’equilibrio

HNC(NH₂)₂ + H₂O ⇄ C(NH₂)₃⁺ + OH^–

a causa dell’elevato valore di pK_b è spostato a destra

Superbasi organometalliche

Sono tipicamente costituite da composti organici del litio RLi o da alcossidi di metalli alcalini come ROM dove M = Na, K, Rb, Cs. Tra essi il litio diisopropilammide [(CH₃)₂CH]₂NLi comunemente utilizzato in chimica organica per deprotonare acidi deboli.

Usi

Le superbasi sono catalizzatori eccezionali in molte reazioni e loro sali hanno un’ottima stabilità chimica ed elettrochimica e sono promettenti come fonti di energia elettrochimica. Sono utilizzate in reazioni di metallazione in situ di opportuni substrati per ottenere composti organometallici