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Magnesium

Verwendung

Magnesium wird hauptsächlich als Bestandteil von Legierungen eingesetzt. Diese sind wegen ihrer hohen Festigkeit bei gleichzeitig geringer Dichte wichtige Werkstoffe für die Automobil-, Flugzeug- und Raumfahrtindustrie. Erwähnenswert sind die vorwiegend aus Magnesium bestehenden Elektronmetalle (> 90 % Mg), die je nach Verwendungszweck Zusätze von Silicium, Aluminium, Zink, Mangan oder Kupfer enthalten und im Gegensatz zum Aluminium beständig gegenüber alkalischen Lösungen und Flusssäure sind. Elektronmetalle können leicht verarbeitet werden und ergeben gegenüber Eisen eine Gewichtsersparnis von über 80 %.

Metallisches Magnesium dient in der Metallurgie auch als starkes Reduktionsmittel, so z.B. bei der Darstellung der Elemente Beryllium, Zirconium oder Titan (Kroll-Prozess).

In der organischen Synthesechemie spielen magnesiumorganische Verbindungen (Grignard-Verbindungen) eine bedeutende Rolle, zu deren Herstellung ebenfalls elementares Magnesium benötigt wird.

Herstellung von Grignard-Verbindungen

Magnesium bildet durch direkte Reaktion mit Alkyl- oder Arylhalogeniden, RX, in organischen Lösungsmitteln wie Diethylether oder Tetrahydrofuran leicht Organylmagnesiumhalogenide (Grignard-Verbindungen), RMgX:

Mg+ RX RMgX    R - organischer Rest,  X – Halogen

Die nach F. A. V. Grignard benannten Verbindungen sind luft- und wasserempfindlich. Bei Verwendung von Ether als Lösungsmittel fallen sie meist in Form von Etheraten, z.B. RMgX · 2(C2H5)2O, an.

Zwischen Magnesium und dem Kohlenstoff des organischen Restes besteht eine stark polare σ-Bindung mit einem deutlichen ionischen Bindungsanteil.

Die Formulierung RMgX für die in Lösung vorliegenden Spezies ist eine Vereinfachung, da in der Realität verschiedene Teilchenarten nebeneinander im Gleichgewicht vorliegen:

2RMgX R2Mg+ MgX2 (RMgX)2

Grignard-Verbindungen sind meist weniger reaktiv als Lithiumorganyle, in der organischen Synthesechemie zur Darstellung von Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, Carbonsäuren oder anderen elementorganischen Verbindungen aber häufig eingesetzte Reagenzien.

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