Cézium-fluorid

cézium-fluorid
cézium-fluorid
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
InChIKey	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

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

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

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

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

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

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]

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

Egyéb felhasználási területei

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

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

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. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források

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. Greenwood, N.N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements, Pergamon Press, Oxford, UK, 1984.
5. szerk.: Lide, D. R.: CRC Handbook of Chemistry and Physics, 86th, Boca Raton (FL): CRC Press (2005). ISBN 0-8493-0486-5 
6. (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. Physics and Chemistry Vol. 81 A, No.1 , January- February 1977
10. MSDS Listing for cesium fluoride Archiválva 2012. február 9-i dátummal a Wayback Machine-ben. 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 Archiválva 2012. március 13-i dátummal a Wayback Machine-ben." www.jtbaker.com. MSDS Date: January 16, 2006. Hozzáférés ideje: September 7, 2007.