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Articulo de referencia

fluoruro de cesio

\n| Appearance = white crystalline solid\n| Density = 4.64 g/cm 3 \n| Solubility = 573.0 g/100 mL (25 °C) {{RubberBible92nd|page=4.57}} \n| SolubleOther = Insoluble in [[acetone...

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El fluoruro de cesio ( o fluoruro de cesio en inglés americano ) es un compuesto inorgánico con la fórmula CsF. Esta sal blanca higroscópica se utiliza en la síntesis de compuestos orgánicos como fuente del anión fluoruro. [ 5 ] Este compuesto es notable desde el punto de vista pedagógico, ya que el cesio posee la mayor electropositividad de todos los elementos comúnmente disponibles, mientras que el flúor tiene la mayor electronegatividad.

Síntesis y propiedades

Cadenas cristalinas de CsF cultivadas dentro de nanotubos de carbono de doble pared . [ 6 ]

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 por recristalización. La reacción se muestra a continuación:

CsOH + HF → CsF + H 2 O

Utilizando la misma reacción, otra forma de crear fluoruro de cesio es tratar el carbonato de cesio (Cs₂CO₃ ) con ácido fluorhídrico y, de nuevo, la sal resultante se puede purificar mediante 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 disolventes orgánicos. Está disponible en su forma anhidra y, si ha absorbido agua, se seca fácilmente calentándolo a 100  °C durante dos horas al vacío . [ 7 ] El CsF alcanza una presión de vapor de 1 kilopascal a 825  °C, 10 kPa a 999  °C y 100 kPa a 1249  °C. [ 8 ]

Estructura

El fluoruro de cesio tiene la estructura de halita , lo que significa que los iones Cs + y F− se empaquetan en una red cúbica compacta, al igual que los iones Na + y Cl− en el cloruro de sodio. [ 3 ] A diferencia del cloruro de sodio, el anión del fluoruro de cesio es más pequeño que su catión, por lo que es el tamaño del anión el que inhibe estéricamente números de coordinación mayores que seis en condiciones normales. Un ion haluro más grande permitiría la coordinación ocho observada en otros cristales de haluro de cesio.

Aplicaciones en síntesis orgánica

Debido a su alto grado de disociación, el CsF es una fuente de fluoruro más reactiva que las sales de metales alcalinos relacionadas. El CsF es una alternativa al fluoruro de tetra-n-butilamonio (TBAF) y al fluoruro de TAS (TASF).

Como base

Al igual que otros fluoruros solubles, el CsF es moderadamente básico, ya que el HF es un ácido débil . La baja nucleofilicidad del fluoruro significa que puede ser una base útil en química orgánica . [ 9 ] El CsF proporciona mayores rendimientos en las reacciones de condensación de Knoevenagel que el KF o el NaF . [ 10 ]

Formación de enlaces Cs-F

El fluoruro de cesio sirve como fuente de fluoruro en la química de organofluorados . De manera similar al fluoruro de potasio , el CsF reacciona con hexafluoroacetona para formar una sal de perfluoroalcóxido estable. [ 11 ] Convierte cloruros de arilo deficientes en electrones en fluoruros de arilo ( proceso Halex ), aunque el fluoruro de potasio es más comúnmente utilizado.

Agente desprotector

Debido a la fuerza del enlace Si - F , el fluoruro es útil para reacciones de desililación , es decir, la ruptura de enlaces Si-O en síntesis orgánica . [ 12 ] El CsF se usa comúnmente para tales reacciones. Las soluciones de fluoruro de cesio en THF o DMF atacan una amplia variedad de compuestos organosilícicos para producir un fluoruro organosilícico y un carbanión , que luego puede reaccionar con electrófilos , por ejemplo: [ 10 ]

Precauciones

Al igual que otros fluoruros solubles, el CsF es moderadamente tóxico. [ 13 ] Debe evitarse el contacto con ácido , ya que este forma ácido fluorhídrico altamente tóxico y corrosivo. El ion cesio (Cs + ) y el cloruro de cesio generalmente no se consideran tóxicos. [ 14 ]

Referencias

  1. 1 2 3 4 Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92.ª  ed.). Boca Raton, Florida: CRC Press . pág.  4.57. ISBN 1-4398-5511-0.
  2. ↑ Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92.ª ed.). Boca Raton, Florida: CRC Press . pág. 4.132. ISBN   1-4398-5511-0.
  3. 1 2 3 4 Davey, Wheeler P. (1923). "Mediciones de precisión de cristales de haluros alcalinos". Physical Review . 21 (2): 143– 161. Bibcode : 1923PhRv...21..143D . doi : 10.1103/PhysRev.21.143 .
  4. 1 2 3 4 Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92.ª ed.). Boca Raton, Florida: CRC Press . pág. 5.10. ISBN   1-4398-5511-0.
  5. ↑ Friestad, Gregory K.; Branchaud, Bruce P.; Navarrini, Walter; Sansotera, Maurizio (2007). "Fluoruro de cesio". Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica . doi : 10.1002/047084289X.rc050.pub2 . ISBN 978-0-471-93623-7.
  6. ↑ Senga, Ryosuke; Suenaga, Kazu (2015). "Espectroscopia de pérdida de energía de electrones de átomo único de elementos ligeros" . Nature Communications . 6 : 7943. Bibcode : 2015NatCo...6.7943S . doi : 10.1038/ncomms8943 . PMC 4532884. PMID 26228378 .  (Información complementaria)
  7. ↑ 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.
  8. ↑ Lide, DR, ed. (2005). "Presión de vapor" (PDF) . CRC Handbook of Chemistry and Physics (86.ª ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. pág. 6.63. ISBN   0-8493-0486-5.
  9. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Química de los elementos . Oxford: Pergamon Press . págs. 82–83 . ISBN  978-0-08-022057-4.
  10. 1 2 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". Tetrahedron Letters . 26 (6): 787– 788. doi : 10.1016/S0040-4039(00)89137-6 .
  11. ↑ Evans, FW; Litt, MH; Weidler-Kubanek, AM; Avonda, FP (1968). "Formación de aductos entre cetonas fluoradas y fluoruros metálicos". Journal of Organic Chemistry . 33 (5): 1837– 1839. doi : 10.1021/jo01269a028 .
  12. ↑ 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" . Organic Syntheses . 78 : 82; Volúmenes recopilados , vol. 10, pág. 107  .
  13. ↑ "Listado de MSDS para fluoruro de cesio" . hazard.com . 27 de abril de 1993. Archivado del original el 9 de febrero de 2012. Consultado el 7 de septiembre de 2007 .
  14. ↑ "Listado de MSDS para cloruro de cesio" . hazard.com . JT Baker. 16 de enero de 2006. Archivado del original el 13 de marzo de 2012. Consultado el 7 de septiembre de 2007 .

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