Cézium-fluorid

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez
cézium-fluorid
Caesium fluoride.jpg
cézium-fluorid
Caesium-fluoride-3D-ionic.png
cézium-fluorid
IUPAC-név cézium-fluorid
Más nevek cézium(I)-fluorid
Kémiai azonosítók
CAS-szám 13400-13-0
ChemSpider 24179
RTECS szám FK9650000
SMILES
[F-].[Cs+]
InChI
1/Cs.FH/h;1H/q+1;/p-1
StdInChIKey XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet CsF
Moláris tömeg 151,90 g/mol
Megjelenés fehér, kristályos, szilárd anyag
Sűrűség 4,115 g/cm³
Olvadáspont 682 °C (955 K)
Forráspont 1251 °C (1524 K)
Oldhatóság (vízben) 367 g/100 ml (18 °C)
Kristályszerkezet
Kristályszerkezet köbös, cF8
Tércsoport Fm3m, No. 225
Koordinációs
geometria
oktaéderes
Dipólusmomentum 7,9 D
Veszélyek
MSDS külső MSDS
EU Index nincs
Lobbanáspont nem gyúlékony
Rokon vegyületek
Azonos kation cézium-klorid
cézium-bromid
cézium-jodid
cézium-asztáciumid
Azonos anion lítium-fluorid
nátrium-fluorid
kálium-fluorid
rubídium-fluorid
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A cézium-fluorid szervetlen vegyület, fehér, szilárd higroszkópos anyag. Szerves kémiai szintézisekben mint fluorid anion forrást alkalmazzák. A cézium a legkisebb elektronegativitású nem radioaktív elem, a fluor pedig a legnagyobb elektronegativitású elem, azaz a cézium-fluoridban található a legpolárisabb stabil elemek közötti kémiai kötés. Képlete CsF.

Előállítása és tulajdonságai[szerkesztés]

A cézium-fluoridot hidrogén-fluorid és cézium-hidroxid vagy cézium-karbonát vízkilépéssel történő egyesülésével állítják elő. Másik lehetőség hogy elemi fluort és céziumot egyesítünk egymással, de ez nem nagyon praktikus.[1]

Vízben jobban oldódik, mint a nátrium-fluorid vagy kálium-fluorid. Vízmentes formában úgy állíthatjuk elő, hogy 100 °C-ra melegítve két órán át vákuumban szárítjuk.[2]

Gőznyomása 1 kPa 825 °C-on, 10 kPa 999 °C-on és 100 kPa és 1249 °C-on.[3]

Szerkezete[szerkesztés]

A cézium-fluorid kristályrácsa kősórács, melyet köbös legszorosabb illeszkedésű Cs+ és F ionok alkotnak, a nátrium-klorid kristályokhoz hasonlóan.[4][5]

Felhasználása a szerves kémiai szintézisekben[szerkesztés]

Mivel nagymértékben disszociál, más hasonló fluoridokhoz képest reakcióképesebb fluoridion forrás. A CsF kevésbé higroszkópos alternatívája a tetra-n-ammónium-fluoridnak (TBAF) és TAS-fluoridnak (TASF), ha vízmentes, „csupasz” fluoridionra van szükség.

Bázisként[szerkesztés]

Más vízoldható fluoridokhoz hasonlóan közepesen bázikus, mivel a HF gyenge sav. A fluoridion gyenge nukleofil volta miatt a szerves kémiában jól használható bázis lehet.[4] A Knoevenagel-kondenzciós reakció kitermelése jobb, ha KF vagy NaF helyett CsF-ot használnak.[6]

C-F kötés kialakítására[szerkesztés]

A CsF népszerű fluoridforrás a fluororganikus kémiában. A hexafluoracetonnal például cézium-perfluoralkoxid só képződése közben reagál, mely a nátrium vagy káliumsóval ellentétben 60 °C-ig stabil. Elektronhiányos aril-kloridokból aril-fluoridok állíthatók elő (halogéncsere reakció).[7]

Védőcsoportok eltávolítására[szerkesztés]

A Si–F kötés erős volta miatt a szerves kémiában a fluoridion felhasználható deszililezési reakcióhoz (Si tartalmú csoportok eltávolítására). Az ilyen reakciók kitűnő vízmentes fluoridion forrása a CsF, és ez adja egyik fő laboratóriumi felhasználását, mivel vízmentes volta miatt a vízre érzékeny köztitermékek is tisztán állíthatók elő. Tetrahidrofurános vagy dimetilformamidos oldatai számos szilíciumorganikus vegyületet megtámadnak szilíciumorganikus fluorid és karbanion keletkezése közben, mely utóbbi elektrofilekkel reakcióba vihető,[5] például:[6]

CsF desilylation.png

A deszililezés alkalmazható a szilil védőcsoportok eltávolítására is.[8]

Egyéb felhasználási területei[szerkesztés]

Egykristályai a spektrum távoli infravörös tartományáig átlátszóak, ezért esetenként az infravörös spektroszkópiában használják.

További felhasználása: relatív páratartalom érzékelők kalibrálása. Segítségével 6.2rH%-os referencia állítható elő. [9]

Veszélyek[szerkesztés]

A többi vízoldható fluoridhoz hasonlóan mérsékelten mérgező.[10] Kerülni kell a savakkal történő érintkezését, mivel ekkor erősen mérgező és korrozív hidrogén-fluorid keletkezik belőle. A céziumiont és a cézium-kloridot általában nem tartják mérgezőnek.[11]

Fordítás[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Caesium fluoride című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

Források[szerkesztés]

  1. https://www.youtube.com/watch?v=TLOFaWdPxB0 Reacting Fluorine with Caesium
  2. Friestad, G. K.; Branchaud, B. P..szerk.: Reich, H. J.; Rigby, J. H.: Handbook of Reagents for Organic Synthesis: Acidic and Basic Reagents. New York: Wiley, 99–103. o. (1999) 
  3. http://www.physics.nyu.edu/kentlab/How_to/ChemicalInfo/VaporPressure/morepressure.pdf 6-63
  4. a b Greenwood, N.N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements, Pergamon Press, Oxford, UK, 1984.
  5. a b szerk.: Lide, D. R.: CRC Handbook of Chemistry and Physics, 86th, Boca Raton (FL): CRC Press (2005). ISBN 0-8493-0486-5 
  6. a b (1985) „Fluoride ion induced reactions of organosilanes: the preparation of mono and dicarbonyl compounds from β-ketosilanes”. Tetrahedron Letters 26 (6), 787. o. DOI:10.1016/S0040-4039(00)89137-6.  
  7. F. W. Evans, M. H. Litt, A. M. Weidler-Kubanek, F. P. Avonda (1968). „Reactions Catalyzed by Potassium Fluoride. 111. The Knoevenagel Reaction”. Journal of Organic Chemistry 33 (5), 1837–1839. o. DOI:10.1021/jo01269a028.  
  8. Adam P. Smith, Jaydeep J. S. Lamba, and Cassandra L. Fraser (2002). „Efficient Synthesis of Halomethyl-2,2'-bipyridines: 4,4'-Bis(chloromethyl)-2,2'-bipyridine”. Org. Synth. 78, 82. o.  ; Coll. Vol. 10: 107
  9. Fixed Points of Binary Saturated Aqueous Solutions JOURNAL OF RESEARCH of the National Bureau of Standards - A. Phys ics and Chemistry Vol. 81 A, No.1 , January- February 1977
  10. MSDS Listing for cesium fluoride. www.hazard.com Archiválva 2013. június 5-i dátummal a Wayback Machine-ben. MSDS Date: April 27, 1993. Hozzáférés ideje: September 7, 2007.
  11. "MSDS Listing for cesium chloride." www.jtbaker.com. MSDS Date: January 16, 2006. Hozzáférés ideje: September 7, 2007.