Карбонат цезия
 | |
 Цезий, Cs Углерод, С Кислород, О | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК Дицезия карбонат | |
Другие имена
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.007.812 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| Cs2COCs2CO3 | |
| Молярная масса | 325.819 g·mol −1 |
| Появление | белый порошок |
| Плотность | 4,072 г/см 3 |
| Температура плавления | 610 ° C (1130 ° F, 883 К) ( разлагается ) |
| 2605 г/л (15 °С) | |
| Растворимость в этаноле | 110 г/л |
| Растворимость в диметилформамиде | 119,6 г/л |
| Растворимость в диметилсульфоксиде | 361,7 г/л |
| Растворимость в сульфолане | 394,2 г/л |
| Растворимость в метилпирролидоне | 723,3 г/л |
| −103.6·10 −6 см 3 /моль | |
| Опасности | |
| точка возгорания | Невоспламеняющийся |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Бикарбонат цезия |
Другие катионы | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Карбонат цезия или карбонат цезия представляет собой химическое соединение с химической формулой Cs 2 CO 3 . Это белое кристаллическое твердое вещество . цезия Карбонат имеет высокую растворимость в полярных растворителях, таких как вода , этанол и ДМФ . Его растворимость выше в органических растворителях по сравнению с другими карбонатами, такими как карбонат калия и карбонат натрия , хотя он остается совершенно нерастворимым в других органических растворителях, таких как толуол , п -ксилол и хлорбензол . Это соединение используется в органическом синтезе в качестве основания . [2] Похоже, что он также имеет применение в преобразовании энергии.
Подготовка
[ редактировать ]Карбонат цезия можно получить термическим разложением оксалата цезия. [3] При нагревании оксалат цезия превращается в карбонат цезия с выделением оксида углерода .
- Cs 2 C 2 O 4 → Cs 2 CO 3 + CO
Его также можно синтезировать путем реакции гидроксида цезия с диоксидом углерода. [3]
- 2 CsOH + CO 2 → Cs 2 CO 3 + H 2 O
Химические реакции
[ редактировать ]Карбонат цезия облегчает N -алкилирование таких соединений, как сульфаниламиды , амины , β-лактамы , индолы , гетероциклические соединения , N -замещенные ароматические имиды , фталимиды и другие подобные соединения. [4] Исследования этих соединений были сосредоточены на их синтезе и биологической активности. [5] В присутствии тетрахлораурата натрия ( Na[AuCl 4 ] ), карбонат цезия является весьма эффективным механизмом аэробного окисления различных видов спиртов в кетоны и альдегиды при комнатной температуре без дополнительных полимерных соединений . не кислоты . образуется первичных спиртов При использовании [6] Процесс селективного окисления спиртов в карбонилы был весьма труден из-за нуклеофильного характера карбонильного интермедиата . [5] Раньше Cr (VI) и Mn для окисления спиртов использовались реагенты (VII), однако эти реагенты токсичны и сравнительно дороги. Карбонат цезия также можно использовать в реакциях синтеза Сузуки , Хека и Соногаширы . Карбонат цезия производит карбонилирование спиртов и карбаминирование. [ нужны разъяснения ] аминов более эффективно , чем некоторые механизмы, которые были внедрены в прошлом. [7] Карбонат цезия можно использовать для чувствительного синтеза, когда необходимо сбалансированное сильное основание. [ нужна ссылка ]
Для преобразования энергии
[ редактировать ]Относительно эффективные полимерные солнечные элементы создаются путем термического отжига карбоната цезия. Карбонат цезия повышает энергоэффективность преобразования энергии солнечных элементов и увеличивает срок службы оборудования. [8] Исследования, проведенные на UPS и XPS, показывают, что система будет выполнять меньше работы из-за термического отжига Cs 2 CO 3 Слой . Карбонат цезия распадается на Cs 2 O и Cs 2 O 2 термическим испарением. Было предложено, чтобы, когда Cs 2 O соединяется с Cs 2 O 2 они производят примеси n-типа, которые доставляют дополнительные проводящие электроны к принимающим устройствам. В результате получается высокоэффективный инвертированный элемент, который можно использовать для дальнейшего повышения эффективности полимерных солнечных элементов или для разработки адекватных многопереходных фотоэлектрических элементов. [9] наноструктуры Слои Cs 2 CO 3 может использоваться в качестве катодов для органических электронных материалов благодаря его способности увеличивать кинетическую энергию электронов. Наноструктурные слои карбоната цезия были исследованы в различных областях с использованием разных методов. Области включают такие области, как фотоэлектрические исследования, измерения тока-напряжения , УФ- фотоэлектронная спектроскопия , рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия и импедансная спектроскопия . Полупроводник n-типа, полученный испарением термическим Cs 2 CO 3 интенсивно реагирует с такими металлами, как Al и Ca, на катоде. Эта реакция сократит работу катодных металлов. [10] Полимерные солнечные элементы, основанные на растворном процессе, находятся в стадии обширных исследований из-за их преимуществ в производстве недорогих солнечных элементов. Фторид лития использовался для повышения эффективности преобразования энергии полимерных солнечных элементов . Однако для этого требуются высокие температуры (> 500 градусов), а состояния высокого вакуума повышают стоимость производства. Устройства с Слои Cs 2 CO 3 обеспечивают эквивалентную эффективность преобразования энергии по сравнению с устройствами, использующими фторид лития. [8] Размещение Слой Cs 2 CO 3 между катодом и светоизлучающим полимером повышает эффективность белого OLED .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уэст, Роберт С., изд. (1981). Справочник CRC по химии и физике (62-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. п. Б-91. ISBN 0-8493-0462-8 . .
- ^ Сивик, Марк Р.; Гош, Арун К.; Саркар, Аниндья (2001). «Карбонат цезия». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . стр. 1–12. дои : 10.1002/047084289X.rc049.pub2 . ISBN 9780470842898 .
- ^ Jump up to: а б Э. Л. Саймонс; Э. Дж. Кэрнс; Л.Д. Сангермано (1966). «Очистка и получение некоторых соединений цезия». Таланта . 13 (2): 199–204. дои : 10.1016/0039-9140(66)80026-7 . ПМИД 18959868 .
- ^ Мерседес, Эскудеро; Лаутаро Д. Кременчуцкий; Изабель А. Перилло; Уго Серечетто; Мария Бланко (2010). «Эффективный карбонат цезия, способствующий N-алкилированию ароматических циклических имидов под воздействием микроволнового излучения». Синтез . 2011 (4): 571. doi : 10.1055/s-0030-1258398 .
- ^ Jump up to: а б Бабак, Карими; Фрахад Кабири Эстанхани (2009). «Наночастицы золота на носителе Cs 2 CO 3 в качестве перерабатываемой каталитической системы для селективного аэробного окисления спиртов при комнатной температуре». Химические коммуникации . 5556 (55): 5555–5557. дои : 10.1039/b908964k . ПМИД 19753355 .
- ^ Ложь, Лианд; Годун Рао; Хао-Лин Сунь; Цзюнь-Лонг Чжан (2010). «Аэробное окисление первичных спиртов, катализируемое солями меди и каталитически активным трехъядерным медным промежуточным продуктом с м-гидроксильной связью» (PDF) . Расширенный синтез и катализ . 352 (23): 2371–2377. дои : 10.1002/adsc.201000456 . Архивировано из оригинала (перепечатка) 1 февраля 2014 г. Проверено 27 апреля 2012 г.
- ^ Ротанг, Гуджадхур; Д. Венкатараман; Джереми Т. Кинтиг (2001). «Образование связей арил-азот с использованием растворимого катализатора меди (I)» (PDF) . Буквы тетраэдра . 42 (29): 4791–4793. дои : 10.1016/s0040-4039(01)00888-7 .
- ^ Jump up to: а б Цзиньсун, Хуан; Чжэн Сюй; Ян Ян (2007). 2 CO 3 .pdf «Поверхность с низкой работой выхода, образованная обработанными в растворе и термически осажденными наноразмерными слоями карбоната цезия» (PDF) . Передовые функциональные материалы . 17 (19): 1966–1973. дои : 10.1002/adfm.200700051 . S2CID 44557096 . Проверено 31 марта 2012 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Хуа-Стьен, Ляо; Ли-Мин Чен; Чжэн Сюй; Ган Ли; Ян Ян (2008). «Высокоэффективный солнечный элемент из инвертированного полимера, полученный путем низкотемпературного отжига промежуточного слоя Cs 2 CO 3 » (PDF) . Письма по прикладной физике . 92 (17): 173303. Бибкод : 2008ApPhL..92q3303L . дои : 10.1063/1.2918983 .
- ^ Джен-Чун, Ван; Вэй-Це Венг; Мэн-Йен Цай; Минг-Кун Ли; Шэн-Фу Хорнг; Цонг-Пынг Пернг; Чи-Чунг Кей; Чи-Чье Юк; Синь-Фей Мэн. «Высокоэффективные гибкие инвертированные органические солнечные элементы с использованием атомного слоя ZnO в качестве электроноселективного слоя». Журнал материалов .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Крич, Дэвид; Банерджи, Абхисек (2006). « Целесообразный синтез производных син-β-гидрокси-α-аминокислот: фенилаланина, тирозина, гистидина и триптофана» . Дж. Орг. Хим . 71 (18): 7106–9. дои : 10.1021/jo061159i . ПМЦ 2621330 . ПМИД 16930077 .
- Жерар, Дейкстра; Вим Х. Круизинга; Ричард М. Келлог (1987). «Оценка причин «цезиевого эффекта» ». Дж. Орг. Хим . 52 (19): 4230. doi : 10.1021/jo00228a015 .