有机氙化合物

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有机氙化合物英语Organoxenon compound)是指含有碳—氙键的有机化合物。最早制得有机氙化合物都是二氟化氙的衍生物,例如(C6F5)2Xe。第一种正四价的有机氙化合物[C6F5XeF2][BF4]于2000年制得。[1]至今为止,已经制得了上百种有机氙化合物。

多数有机氙化合物是比氟化氙更不稳定的物质,因为分子的极性更强。二氟化氙和四氟化氙的偶极矩均为0D,而有机氙化合物由于对称性差大多有极性。最初制得的这类物质只含有全氟代有机基团,后来也发现了一些含氢的取代基,例如2,4,6-三氟苯基。[2]

二氟化氙衍生物[编辑]

最常用的二氟化氙衍生物是C6F5XeF,经常使用它作为制备其他有机氙化合物的原料。由于氟化氙不稳定,使用一般的有机化学试剂不能制得二氟化氙的有机衍生物。常用的氟化剂包括Cd(ArF)2(下标F代表含氟芳基)、C6F5SiF3、C6F5SiMe3(需与含氟离子的试剂共同使用)。使用更强的路易斯酸C6F5BF2可以制得离子型化合物[RXe][ArFBF3]。烯基烷基有机氙化合物也可用上文的氟化剂制得,例如C6F5XeCF=CF2和C6F5XeCF3

几种典型的制备方法如下所示:

\rm \ 2C_6F_5XeF + Cd(C_6F_5)_2 \rightarrow Xe(C_6F_5)_2 + CdF_2\downarrow
\rm \ C_6F_5XeF + Me_3SiCN \rightarrow C_6F_5XeCN + Me_3SiF
\rm \ C_6F_5XeF + Cd(2,4,6-C_6H_2F_3)_2 \rightarrow 2,4,6-C_6H_2F_3XeC_6F_5 + CdF_2\downarrow

此外第三个反应还产生(C6F5)2Xe、Xe(2,4,6-C6H2F3)2等副产物。

作为起始原料的C6F5XeF可以由三甲基五氟苯基硅烷与二氟化氙反应制备。也可以向该物质与五氟化砷的加合物中加入含氟离子的试剂得到它。[2]

这些取代反应都是通过静电引力形成四元环状过渡态,然后重新成键的机理的进行的。这类化合物多数在室温以下就快速分解,因此只能在低温惰性溶剂中进行制备和研究。

四氟化氙衍生物[编辑]

2000年,Karel Lutar与Boris Žemva等人以二氯甲烷为溶剂,使四氟化氙和二氟(五氟苯基)硼在-55°C时反应,生成了一种离子化合物。

\rm \ XeF_4 + C_6F_5BF_2 \xrightarrow[-55^oC]{CH_2Cl_2} [C_6F_5XeF_2]^+BF_4^-

经测定,它的结构可表示为[C6F5XeF2][BF4]。这种化合物是很强的氟化剂,能将三(五氟苯基)膦氟化成二氟化三(五氟苯基)膦((C6F5)3PF2),氟化五氟苯基碘成二氟化五氟苯基碘(C6F5IF2),甚至可将碘单质转化为五氟化碘[1]

参见[编辑]

  • 含其他元素的有机物
CH He
CLi CBe CB CC CN CO CF Ne
CNa CMg CAl CSi CP CS CCl Ar
CK CCa CSc CTi CV CCr CMn CFe CCo CNi CCu CZn CGa CGe CAs CSe CBr Kr
CRb CSr CY CZr CNb CMo CTc CRu CRh CPd CAg CCd CIn CSn CSb CTe CI CXe
CCs CBa CHf CTa CW CRe COs CIr CPt CAu CHg CTl CPb CBi CPo CAt Rn
Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
La CCe Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Ac Th Pa CU Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr


化合物
  应用广泛
  应用较多
  仅限学术研究
  尚未发现


参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 The First Organoxenon(IV) Compound: Pentafluorophenyldifluoroxenonium(IV) Tetrafluoroborate. Angewandte Chemie International Edition. 2000-01-16, 39 (2): 391–393. 
  2. ^ 2.0 2.1 FROHN, H. C6F5XeF, a versatile starting material in xenon-carbon chemistry. Journal of Fluorine Chemistry. 2004-05-31, 125 (6): 981–988. doi:10.1016/j.jfluchem.2004.01.019.