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Cäsiumfluorid

Cäsiumfluorid
  Cäsiumfluorid
Allgemein
Systematischer Name Cäsiumfluorid
Andere Namen Cäsiumfluorid
Molekularformel CsF
Molmasse 151,904 g/mol
Aussehen weißer kristalliner Feststoff
CAS-Nummer [13400-13-0]
Eigenschaften
Dichte u Phase 4,115 g/cm³, fest
Löslichkeit in Wasser 367g/100ml (18°C)
Im Methanol löslich
In Dioxan, Pyridin unlöslich
Schmelzpunkt 682 °C (955 K)
Siedepunkt 1251 ° C (1524 K)
Basizität (S K b ) ?
Struktur
Koordinierung
Geometrie
?
Kristallstruktur kubisch
Dipolmoment 7,9 D
Gefahren
Sicherheitsdatenblätter Externe Sicherheitsdatenblätter
Hauptgefahren giftig, bildet mit Säure HF
NFPA-704   Bild:nfpa_h3.png  Bild:nfpa_f0.png  Bild:nfpa_r0.png geschätzt
R/S-Erklärung R: 23/24/25, 34
S: 26, 36/37, 39, 45
RTECS-Nummer FK9650000
Ergänzende Datenseite
Struktur u
Eigenschaften
n , e r , etc.
Thermodynamische Daten Phasenverhalten
Festes Flüssiggas
Spektraldaten UV, IR, NMR, MS
Verwandte Verbindungen
Andere Anionen Cäsiumchlorid
Cäsiumbromid
Cäsiumjodid
Andere Kationen Natriumfluorid
Kaliumfluorid
Rubidiumfluorid
Verwandte Verbindungen Tetra-n-butyl-
Ammoniumfluorid

Cäsiumfluorid ( Cäsiumfluorid in Nordamerika) ist eine ionische Verbindung, die normalerweise als hygroskopischer weißer Feststoff vorkommt. Es ist löslicher und leichter dissoziierbar als Natriumfluorid oder Kaliumfluorid. CsF ist im Handel erhältlich – im Labormaßstab kostet es etwa 50 $ pro 100 g (Synquest), billiger als RbF. Es ist in wasserfreier Form erhältlich, und wenn Wasser absorbiert wurde, lässt es sich leicht trocknen, indem es zwei Stunden lang auf 100 ° C erhitzt wird im Vakuum . Es ist daher eine nützliche, weniger hygroskopische Alternative zu Tetra-n-butylammoniumfluorid (TBAF) und TAS-Fluorid (TASF), wenn wasserfreie 'nackte' Fluoridionen benötigt werden. Wie alle löslichen Fluoride ist es leicht basisch. Der Kontakt mit Säure ist zu vermeiden, da dabei hochgiftige/ätzende Flusssäure entsteht.

Chemische Eigenschaften

Cäsiumfluorid reagiert normalerweise als Quelle für Fluoridionen, F - . Es unterliegt daher allen üblichen Reaktionen, die mit löslichen Fluoriden wie Kaliumfluorid verbunden sind, zum Beispiel:

2 CsF (aq) + CaCl zwei ( aq) → 2 CsCl ( aq) + CaF zwei ( s)

Da es stark dissoziiert ist, ist es als Fluoridquelle auch unter wasserfreien Bedingungen ziemlich reaktiv und reagiert mit elektronenarmen Arylchloriden unter Bildung von Arylfluoriden (Halex-Reaktion). Aufgrund der Stärke des Ja - F Bindung, Fluoridion ist nützlich für Desilylierungsreaktionen (Entfernung von Si-Gruppen) in der organischen Chemie; Cäsiumfluorid ist eine ausgezeichnete Quelle für wasserfreies Fluorid für solche Reaktionen (siehe Verwendungen unten). Wie andere lösliche Fluoride ist CsF mäßig basisch, da HF eine schwache Säure ist. Die geringe Nukleophilie von Fluorid bedeutet, dass es eine nützliche Base in der organischen Chemie sein kann (siehe Verwendungen unten).

Vorbereitung

Cäsiumfluorid kann durch Einwirkung von Flusssäure auf Cäsiumhydroxid oder Cäsiumcarbonat, gefolgt von der Entfernung von Wasser, hergestellt werden.

Verwendet

Cäsiumfluorid ist eine nützliche Base in der organischen Chemie, da das Fluoridion als Nucleophil weitgehend unreaktiv ist. Es wird berichtet, dass CsF bei Knoevenagel-Kondensationsreaktionen höhere Ausbeuten ergibt als KF oder NaF .

Die Entfernung von Siliziumgruppen (Desilylierung) ist eine Hauptanwendung für CsF im Labor, da seine wasserfreie Natur eine saubere Bildung von wasserempfindlichen Zwischenprodukten ermöglicht. Cäsiumfluorid in THF oder DMF kann eine Vielzahl von Organosiliciumverbindungen angreifen, um ein Organosiliciumfluorid und ein Carbanion zu erzeugen, die dann mit Elektrophilen reagieren können , zum Beispiel :

Die Desilylierung ist auch zur Entfernung von Silylschutzgruppen nützlich.

Cäsiumfluorid ist auch eine beliebte Fluoridquelle in der Organofluorchemie. Beispielsweise reagiert CsF mit Hexafluoraceton unter Bildung eines Cäsiumperfluoralkoxidsalzes, das im Gegensatz zu dem entsprechenden bis zu 60 °C stabil ist Natrium oder Kalium Salz .

Einkristalle des Salzes sind bis ins tiefe Infrarot transparent. Aus diesem Grund wird es oft als Fenster von Zellen verwendet, die für die Infrarotspektroskopie verwendet werden.

Vorsichtsmaßnahmen

Wie lösliche Fluoride ist CsF mäßig toxisch, siehe Elf Atochem MSDS-Blatt. Der Kontakt mit Säure ist zu vermeiden, da dabei hochgiftige/ätzende Flusssäure entsteht. Cäsiumion (Cs + ) an sich (beispielsweise als CsCl) wird im Allgemeinen nicht als toxisch angesehen.