El fluoruro de cesio o fluoruro de cesio es un compuesto inorgánico con la fórmula CsF y es una sal blanca higroscópica . El fluoruro de cesio se puede utilizar en síntesis orgánica como fuente del anión fluoruro. El cesio también tiene la mayor electropositividad de todos los elementos no radiactivos y el flúor tiene la mayor electronegatividad de todos los elementos.
Nombres | |
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Nombre IUPAC Fluoruro de cesio | |
Otros nombres Fluoruro de cesio | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.033.156 |
Número CE |
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PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
CsF | |
Masa molar | 151,903 g / mol [1] |
Apariencia | sólido cristalino blanco |
Densidad | 4,64 g / cm 3 [1] |
Punto de fusion | 703 ° C (1.297 ° F; 976 K) [1] |
Punto de ebullición | 1.251 ° C (2.284 ° F; 1.524 K) |
573,0 g / 100 ml (25 ° C) [1] | |
Solubilidad | Insoluble en acetona , dietiléter , piridina y etanol 191 g / 100 mL en metanol . |
-44,5 · 10 −6 cm 3 / mol [2] | |
Índice de refracción ( n D ) | 1,477 |
Estructura | |
cúbico , cF8 | |
Fm 3 m, No. 225 [3] | |
a = 0,6008 nm [3] | |
Volumen de celosía ( V ) | 0,2169 nm 3 [3] |
Unidades de fórmula ( Z ) | 4 |
Geometría de coordinación | Octaédrico |
Momento bipolar | 7,9 D |
Termoquímica | |
Capacidad calorífica ( C ) | 51,1 J / mol · K [4] |
Entropía molar estándar ( S | 92,8 J / mol · K [4] |
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 ) | -553,5 kJ / mol [4] |
Energía libre de Gibbs (Δ f G ˚) | -525,5 kJ / mol [4] |
Peligros | |
Principales peligros | tóxico |
Ficha de datos de seguridad | MSDS externa |
Pictogramas GHS | |
Palabra de señal GHS | Peligro |
Declaraciones de peligro GHS | H301 , H311 , H315 , H318 , H331 , H361f |
Consejos de prudencia del SGA | P201 , P202 , P260 , P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P281 , P301 + 310 , P301 + 330 + 331 , P302 + 352 , P303 + 361 + 353 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P308 + 313 , P310 , P311 , P312 , P321 , P322 , P330 , P332 + 313 , P361 , P362 |
NFPA 704 (diamante de fuego) | 3 0 0 |
punto de inflamabilidad | No es inflamable |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Cloruro de cesio Bromuro de cesio Yoduro de cesio Astaturo de cesio |
Otros cationes | Fluoruro de litio Fluoruro de sodio Fluoruro de potasio Fluoruro de rubidio Fluoruro de francio |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Síntesis y propiedades
El fluoruro de cesio se puede preparar mediante la reacción de hidróxido de cesio (CsOH) con ácido fluorhídrico (HF) y la sal resultante se puede purificar luego mediante recristalización. La reacción se muestra a continuación:
- CsOH + HF → CsF + H 2 O
Usando la misma reacción, otra forma de crear fluoruro de cesio es tratar carbonato de cesio (Cs 2 CO 3 ) con ácido fluorhídrico y, nuevamente, la sal resultante se puede purificar por recristalización. La reacción se muestra a continuación:
- Cs 2 CO 3 + 2 HF → 2 CsF + H 2 O + CO 2
El CsF es más soluble que el fluoruro de sodio o el fluoruro de potasio en solventes orgánicos. Está disponible en su forma anhidra y, si se ha absorbido agua, es fácil de secar calentándola a 100 ° C durante dos horas al vacío . [6] CsF alcanza una presión de vapor de 1 kilopascal a 825 ° C, 10 kPa a 999 ° C y 100 kPa a 1249 ° C. [7]
Las cadenas de CsF con un grosor tan pequeño como uno o dos átomos pueden crecer dentro de nanotubos de carbono . [5]
Estructura
El fluoruro de cesio tiene la estructura de halita, lo que significa que el Cs + y F - se empaquetan en una matriz empaquetada cúbica más cercana al igual que el Na + y el Cl - en el cloruro de sodio. [3]
Aplicaciones en síntesis orgánica
Al estar altamente disociado, el CsF es una fuente de fluoruro más reactiva que las sales relacionadas. CsF es una alternativa al fluoruro de tetra-n-butilamonio (TBAF) y al fluoruro de TAS (TASF).
Como base
Como ocurre con otros fluoruros solubles, el CsF es moderadamente básico, porque el HF es un ácido débil . La baja nucleofilia del fluoruro significa que puede ser una base útil en química orgánica . [8] CsF da mayores rendimientos en reacciones de condensación de Knoevenagel que KF o NaF . [9]
Formación de enlaces Cs-F
El fluoruro de cesio sirve como fuente de fluoruro en la química de los organofluorados . De manera similar al fluoruro de potasio , el CsF reacciona con la hexafluoroacetona para formar una sal de perfluoroalcóxido estable. [10] Convierte los cloruros de arilo deficientes en electrones en fluoruros de arilo ( proceso Halex ), aunque el fluoruro de potasio se usa más comúnmente.
Agente desprotector
Debido a la fuerza del enlace Si - F , el fluoruro es útil para las reacciones de desililación , es decir, la escisión de los enlaces Si-O en la síntesis orgánica . [11] El CsF se usa comúnmente para tales reacciones. Las soluciones de fluoruro de cesio en THF o DMF atacan una amplia variedad de compuestos de organosilicio para producir un fluoruro de organosilicio y un carbanión , que luego pueden reaccionar con electrófilos , por ejemplo: [9]
Precauciones
Como otros fluoruros solubles, CsF es moderadamente tóxico. [12] Debe evitarse el contacto con el ácido , ya que forma ácido fluorhídrico altamente tóxico / corrosivo . El ion de cesio (Cs + ) y el cloruro de cesio generalmente no se consideran tóxicos. [13]
Referencias
- ↑ a b c d Haynes, William M., ed. (2011). Manual CRC de Química y Física (92ª ed.). Boca Raton, FL: CRC Press . pag. 4.57. ISBN 1439855110.
- ^ Haynes, William M., ed. (2011). Manual CRC de Química y Física (92ª ed.). Boca Raton, FL: CRC Press . pag. 4.132. ISBN 1439855110.
- ^ a b c d Davey, Wheeler P. (1923). "Medidas de precisión de cristales de haluros alcalinos". Revisión física . 21 (2): 143-161. Código bibliográfico : 1923PhRv ... 21..143D . doi : 10.1103 / PhysRev.21.143 .
- ^ a b c d Haynes, William M., ed. (2011). Manual CRC de Química y Física (92ª ed.). Boca Raton, FL: CRC Press . pag. 5.10. ISBN 1439855110.
- ^ a b Senga, Ryosuke; Suenaga, Kazu (2015). "Espectroscopía de pérdida de energía de electrones de un solo átomo de elementos ligeros" . Comunicaciones de la naturaleza . 6 : 7943. Bibcode : 2015NatCo ... 6.7943S . doi : 10.1038 / ncomms8943 . PMC 4532884 . PMID 26228378 . (Información suplementaria)
- ^ Friestad, GK; Branchaud, BP (1999). Reich, HJ; Rigby, JH (eds.). Manual de reactivos para síntesis orgánica: reactivos ácidos y básicos . Nueva York: Wiley. págs. 99-103. ISBN 978-0-471-97925-8.
- ^ Lide, DR, ed. (2005). "Presión de vapor" (PDF) . Manual CRC de Química y Física (86ª ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. pag. 6.63. ISBN 0-8493-0486-5.
- ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1984). Química de los elementos . Oxford: Pergamon Press . págs. 82–83. ISBN 978-0-08-022057-4.
- ^ a b Fiorenza, M; Mordini, A; Papaleo, S; Pastorelli, S; Ricci, A (1985). "Reacciones inducidas por iones fluoruro de organosilanos: la preparación de compuestos mono y dicarbonílicos a partir de β-cetosilanos". Letras de tetraedro . 26 (6): 787–788. doi : 10.1016 / S0040-4039 (00) 89137-6 .
- ^ Evans, FW; Litt, MH; Weidler-Kubanek, AM; Avonda, FP (1968). "Formación de aductos entre cetonas fluoradas y fluoruros metálicos". Revista de Química Orgánica . 33 (5): 1837–1839. doi : 10.1021 / jo01269a028 .
- ^ Smith, Adam P .; Lamba, Jaydeep JS y Fraser, Cassandra L. (2002). "Síntesis eficiente de halometil-2,2'-bipiridinas: 4,4'-bis (clorometil) -2,2'-bipiridina" . Síntesis orgánicas . 78 : 82.; Volumen colectivo , 10 , p. 107
- ^ Listado de MSDS para fluoruro de cesio Archivado el 9 de febrero de 2012 en Wayback Machine . www.hazard.com Archivado el 5 de junio de 2013 en la Wayback Machine . MSDS Fecha: 27 de abril de 1993. Recuperado el 7 de septiembre de 2007.
- ^ " Listado de MSDS para cloruro de cesio archivado el 13 de marzo de 2012 en Wayback Machine ". www.jtbaker.com . MSDS Fecha: 16 de enero de 2006. Recuperado el 7 de septiembre de 2007.