фторид цезия

фторид цезия
Имена
	Название ИЮПАК фторид цезия
	Другие имена фторид цезия
Идентификаторы
Номер CAS	13400-13-0 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
ХимическийПаук	24179 ;
Информационная карта ECHA	100.033.156
Номер ЕС	236-487-3 ;
ПабХим CID	25953 ;
номер РТЭКС	ФК9650000 ;
НЕКОТОРЫЙ	T76A371HJR ;
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID30893927 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	ЦФС
Молярная масса	151.903 g/mol
Появление	белое кристаллическое твердое вещество
Плотность	4,64 г/см 3
Температура плавления	703 ° C (1297 ° F; 976 К)
Точка кипения	1251 ° C (2284 ° F; 1524 К) (2284 ° F; 1524 К)
Растворимость в воде	573,0 г/100 мл (25 °С)
Растворимость	Нерастворим в ацетоне , диэтиловом эфире , пиридине и этаноле. ; 191 г/100 мл в метаноле .
Основность (p K b )	−744 кДж/моль
Магнитная восприимчивость (χ)	-44.5·10 −6 см 3 /моль
Показатель преломления ( n D )	1.477
Структура
Кристаллическая структура	кубический , cF8
Космическая группа	Фм 3 м, №225
Постоянная решетки	а = 0,6008 нм
Объем решетки ( В )	0,2169 нм 3
Формульные единицы ( Z )	4
Координационная геометрия	Октаэдрический
Дипольный момент	7,9 Д
Термохимия
Теплоемкость ( С )	51,1 Дж/моль·К
Стандартный моляр ; энтропия ( S ⦵ 298 )	92,8 Дж/моль·К
Стандартная энтальпия ; образование (Δ f H ⦵ 298 )	-553,5 кДж/моль
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ )	-525,5 кДж/моль
Опасности
	Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH):
Основные опасности	токсичный
	СГС Маркировка :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Опасность
Заявления об опасности	Х301 , Х311 , Х315 , Х318 , Х331 , Х361ф
Меры предосторожности	P201 , P202 , P260 , P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P281 , P301+P310 , P301+P330+P331 , P302+P352 , P303+P361+P353 , P304+P340 , P305 +P351+P338 , P308+ P313 , P310 , P311 , P312 , P321 , P322 , P330 , P332+P313 , P361 , P362 , P363 , P403+P233 , P405 , P501
NFPA 704 (огненный алмаз)	3 0 0
точка возгорания	Невоспламеняющийся
Паспорт безопасности (SDS)	Внешний паспорт безопасности материалов
Родственные соединения
Другие анионы	Хлорид цезия ; бромид цезия ; Йодид цезия ; Цезий в это время
Другие катионы	фторид лития ; фторид натрия ; Калия фторид ; Рубидий фторид ; Фторид франция
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Фторид цезия ( фторид цезия в американском английском ) представляет собой неорганическое соединение с формулой CsF. Гигроскопичная . белая соль фторид цезия используется в синтезе органических соединений в качестве источника фторид-аниона ^[5] Это соединение примечательно с педагогической точки зрения, поскольку цезий также обладает самой высокой электроположительностью из всех общедоступных элементов, а фтор имеет самую высокую электроотрицательность.

Синтез и свойства

Кристаллические цепочки CsF, выращенные внутри двустенных углеродных нанотрубок . ^[6]

Фторид цезия можно получить реакцией гидроксида цезия (CsOH) с плавиковой кислотой (HF), а полученную соль затем можно очистить перекристаллизацией. Реакция показана ниже:

CsOH + HF → CsF + H ₂ O

Используя ту же реакцию, другой способ создания фторида цезия — это обработка карбоната цезия (Cs ₂ CO ₃ ) плавиковой кислотой, и снова полученная соль может быть затем очищена перекристаллизацией. Реакция показана ниже:

Cs ₂ CO ₃ + 2 HF → 2 CsF + H ₂ O + CO ₂

CsF более растворим, чем фторид натрия или фторид калия, в органических растворителях. Он доступен в безводной форме, и если вода впиталась, его легко высушить путем нагревания при 100 °C в течение двух часов в вакууме . ^[7] CsF достигает давления пара 1 кПа при 825 °C, 10 кПа при 999 °C и 100 кПа при 1249 °C. ^[8]

Структура

Фторид цезия имеет структуру галита , что означает, что Cs ⁺ и Ф ⁻ упаковать в кубический наиболее плотно упакованный массив, как это делает Na ⁺ и Cl ⁻ в хлориде натрия. ^[3] В отличие от хлорида натрия, анион фторида цезия меньше, чем его катион, поэтому именно размер аниона стерически ингибирует большие координационные числа, чем шесть в обычно встречающихся условиях. Более крупный ион галогенида позволил бы получить восьмикоординацию, наблюдаемую в других кристаллах галогенида цезия.

Применение в органическом синтезе

Будучи сильно диссоциированным, CsF является более реакционноспособным источником фторида, чем родственные соли щелочных металлов. CsF является альтернативой фториду тетра-н-бутиламмония (TBAF) и TAS-фториду (TASF).

В качестве основы

Как и другие растворимые фториды, CsF является умеренно основным, поскольку HF является слабой кислотой . Низкая нуклеофильность фторида означает , что он может быть полезным основанием в органической химии . ^[9] CsF дает более высокие выходы в конденсации Кнёвенагеля, реакциях чем KF или NaF . ^[10]

Образование связей Cs-F

Фторид цезия служит источником фторидов во фторорганической химии . Подобно фториду калия , CsF реагирует с гексафторацетоном с образованием стабильной соли перфторалкоксида. ^[11] Он преобразует с дефицитом электронов арилхлориды в арилфториды ( процесс Халекса ), хотя чаще используется фторид калия.

Агент снятия защиты

Благодаря прочности связи Si - F фторид полезен для реакций десилилирования , т. е. расщепления связей Si-O в органическом синтезе . ^[12] CsF обычно используется для таких реакций. Растворы фторида цезия в ТГФ или ДМФА воздействуют на широкий спектр кремнийорганических соединений с образованием кремнийорганического фторида и карбаниона , которые затем могут вступать в реакцию с электрофилами , например: ^[10]

Меры предосторожности

Как и другие растворимые фториды, CsF умеренно токсичен. ^[13] Следует избегать контакта с кислотой , так как при этом образуется высокотоксичная/едкая плавиковая кислота . цезия Ион (Cs ⁺) и хлорид цезия обычно не считаются токсичными. ^[14]

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 4.57. ISBN 1-4398-5511-0 .
^ Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 4.132. ISBN 1-4398-5511-0 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Дэйви, Уилер П. (1923). «Прецизионные измерения кристаллов галогенидов щелочных металлов». Физический обзор . 21 (2): 143–161. Бибкод : 1923PhRv...21..143D . дои : 10.1103/PhysRev.21.143 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 5.10. ISBN 1-4398-5511-0 .
^ Фристад, Грегори К.; Браншо, Брюс П.; Наваррини, Уолтер; Сансотера, Маурицио (2007). «Фторид цезия». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . дои : 10.1002/047084289X.rc050.pub2 . ISBN 978-0-471-93623-7 .
^ Сенга, Рёске; Суэнага, Кадзу (2015). «Спектроскопия одноатомных электронных потерь энергии легких элементов» . Природные коммуникации . 6 : 7943. Бибкод : 2015NatCo...6.7943S . дои : 10.1038/ncomms8943 . ПМЦ 4532884 . ПМИД 26228378 . (Дополнительная информация)
^ Фристад, Греция; Браншо, BP (1999). Райх, HJ; Ригби, Дж. Х. (ред.). Справочник реагентов для органического синтеза: кислотные и основные реагенты . Нью-Йорк: Уайли. стр. 99–103. ISBN 978-0-471-97925-8 .
^ Лиде, Д.Р., изд. (2005). «Давление пара» (PDF) . Справочник CRC по химии и физике (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. п. 6.63. ISBN 0-8493-0486-5 .
^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1984). Химия элементов . Оксфорд: Пергамон Пресс . стр. 82–83. ISBN 978-0-08-022057-4 .
^ Jump up to: ^а ^б Фиоренца, М; Мордини, А; Папалео, С; Пасторелли, С; Риччи, А (1985). «Реакции органосиланов, индуцированные ионами фтора: получение моно- и дикарбонильных соединений из β-кетосиланов». Буквы тетраэдра . 26 (6): 787–788. дои : 10.1016/S0040-4039(00)89137-6 .
^ Эванс, ФРВ; Литт, Миннесота; Вейдлер-Кубанек, AM; Авонда, ФП (1968). «Образование аддуктов между фторированными кетонами и фторидами металлов». Журнал органической химии . 33 (5): 1837–1839. дои : 10.1021/jo01269a028 .
^ Смит, Адам П.; Ламба, Джейдип Дж. С. и Фрейзер, Кассандра Л. (2002). «Эффективный синтез галогенметил-2,2'-бипиридинов: 4,4'-бис(хлорметил)-2,2'-бипиридин» . Органические синтезы . 78:82 ; Сборник томов , т. 10, с. 107 .
^ «Перечень MSDS для фторида цезия» . опасность.com . 27 апреля 1993 г. Архивировано из оригинала 9 февраля 2012 г. Проверено 7 сентября 2007 г. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
^ «Перечень паспортов безопасности хлорида цезия» . опасность.com . Джей Ти Бейкер. 16 января 2006 г. Архивировано из оригинала 13 марта 2012 г. Проверено 7 сентября 2007 г. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )

[crc-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 4.57. ISBN 1-4398-5511-0 .

[2] Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 4.132. ISBN 1-4398-5511-0 .

[str-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Дэйви, Уилер П. (1923). «Прецизионные измерения кристаллов галогенидов щелочных металлов». Физический обзор . 21 (2): 143–161. Бибкод : 1923PhRv...21..143D . дои : 10.1103/PhysRev.21.143 .

[b92t-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 5.10. ISBN 1-4398-5511-0 .

[5] Фристад, Грегори К.; Браншо, Брюс П.; Наваррини, Уолтер; Сансотера, Маурицио (2007). «Фторид цезия». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . дои : 10.1002/047084289X.rc050.pub2 . ISBN 978-0-471-93623-7 .

[chains-6] Сенга, Рёске; Суэнага, Кадзу (2015). «Спектроскопия одноатомных электронных потерь энергии легких элементов» . Природные коммуникации . 6 : 7943. Бибкод : 2015NatCo...6.7943S . дои : 10.1038/ncomms8943 . ПМЦ 4532884 . ПМИД 26228378 . (Дополнительная информация)

[Friestad-7] Фристад, Греция; Браншо, BP (1999). Райх, HJ; Ригби, Дж. Х. (ред.). Справочник реагентов для органического синтеза: кислотные и основные реагенты . Нью-Йорк: Уайли. стр. 99–103. ISBN 978-0-471-97925-8 .

[8] Лиде, Д.Р., изд. (2005). «Давление пара» (PDF) . Справочник CRC по химии и физике (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. п. 6.63. ISBN 0-8493-0486-5 .

[greenwood-9] Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1984). Химия элементов . Оксфорд: Пергамон Пресс . стр. 82–83. ISBN 978-0-08-022057-4 .

[Fiorenza-10] Jump up to: ^а ^б Фиоренца, М; Мордини, А; Папалео, С; Пасторелли, С; Риччи, А (1985). «Реакции органосиланов, индуцированные ионами фтора: получение моно- и дикарбонильных соединений из β-кетосиланов». Буквы тетраэдра . 26 (6): 787–788. дои : 10.1016/S0040-4039(00)89137-6 .

[11] Эванс, ФРВ; Литт, Миннесота; Вейдлер-Кубанек, AM; Авонда, ФП (1968). «Образование аддуктов между фторированными кетонами и фторидами металлов». Журнал органической химии . 33 (5): 1837–1839. дои : 10.1021/jo01269a028 .

[12] Смит, Адам П.; Ламба, Джейдип Дж. С. и Фрейзер, Кассандра Л. (2002). «Эффективный синтез галогенметил-2,2'-бипиридинов: 4,4'-бис(хлорметил)-2,2'-бипиридин» . Органические синтезы . 78:82 ; Сборник томов , т. 10, с. 107 .

[msds-csf-13] «Перечень MSDS для фторида цезия» . опасность.com . 27 апреля 1993 г. Архивировано из оригинала 9 февраля 2012 г. Проверено 7 сентября 2007 г. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )

[msds-cscl-14] «Перечень паспортов безопасности хлорида цезия» . опасность.com . Джей Ти Бейкер. 16 января 2006 г. Архивировано из оригинала 13 марта 2012 г. Проверено 7 сентября 2007 г. {{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]