Hexafluorbensen

Hexafluorbensen
Namn
	Föredraget IUPAC-namn Hexafluorbensen
	Andra namn Perfluorbensen
Identifierare
CAS-nummer	392-56-3 ;
3D-modell ( JSmol )	Interaktiv bild;
Förkortningar	HFB
Beilstein referens	1683438
ChEBI	CHEBI:38589 ;
ChemSpider	13836549 ;
ECHA InfoCard	100.006.252
EG-nummer	206-876-2;
Gmelin Referens	101976
PubChem CID	9805;
UNII	CMC18T611K ;
CompTox Dashboard ( EPA )	DTXSID5043924 ;
	InChI InChI=1S/C6F6/c7-1-2(8)4(10)6(12)5(11)3(1)9 Nyckel: ZQBFAOFFOQMSGJ-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/C6F6/c7-1-2(8)4(10)6(12)5(11)3(1)9 Nyckel: ZQBFAOFFOQMSGJ-UHFFFAOYAJ ;
	LEDER Fclc(F)c(F)c(F)c(F)c1F;
Egenskaper
Kemisk formel	C 6 F 6
Molar massa	186,056 g-mol -1
Utseende	Färglös vätska
Densitet	1,6120 g/cm 3
Smältpunkt	5,2 °C (41,4 °F; 278,3 K)
Kokpunkt	80,1 °C (176,2 °F; 353,2 K)
Brytningsindex ( n D )	1,377
Viskositet	cP (1 200 mPa•s) (20 °C)
Dipolmoment	0,00 D (gas)
Faror
	GHS- märkning :
Piktogram
Signalord	Varning
Faroangivelser	H225
Skyddsangivelser	P210 , P233 , P240 , P241 , P242 , P243
Flampunkt	10 °C (50 °F; 283 K)
Besläktade föreningar
Besläktade föreningar	; ; ; Bensen Hexaklorbensen Polytetrafluoretylen Perfluortoluen
	Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa). ( vad är ?) Infobox referenser

Hexafluorbensen C6F6
_. en
_, HFB , eller perfluorbensen är organisk , aromatisk förening I detta derivat av bensen har alla väteatomer ersatts av fluoratomer. Den tekniska användningen av föreningen är begränsad, även om den rekommenderas som lösningsmedel i ett antal fotokemiska reaktioner. I laboratoriet används hexafluorbensen som standard i fluor-19 NMR-spektroskopi , lösningsmedel och standard i kol-13 NMR , lösningsmedel i proton-NMR , lösningsmedel vid studier av vissa delar i infraröd och lösningsmedel i ultraviolett-synlig spektroskopi , vilket hexafluorbensen själv knappast visar någon absorbans i UV-området.

Den aromatiska ringens geometri

Hexafluorbensen står något åt sidan i perhalogenbensenerna. När man räknar för bindningsvinklar och avstånd är det möjligt att beräkna avståndet mellan två ortofluoratomer. Även halogenernas icke bindande radie är känd. Följande tabell visar resultaten:

Formel	namn	Beräknat interhalogenavstånd , aromatisk ring antas plan	Två gånger icke-bindande radie	Följaktligen symmetri av bensen
C ₆ F ₆	hexafluorbensen	279	270	D _6h
C6Cl6 _{_} _ _{_}	hexaklorbensen	312	360	D _3d
C ₆ Br ₆	hexabrombensen	327	390	D _3d
C ₆ I ₆	hexajodbensen	354	430	D _3d

Slutsatsen av tabellen är att hexafluorbensen är den enda perhalobensen som är plan, de andra är alla mer eller mindre böjda. Som en konsekvens i C ₆ F _{6 är} överlappningen mellan p -orbitalerna optimal, medan den i de andra är mindre, vilket också ger upphov till en lägre aromaticitet i dessa föreningar.

Syntes

Direkt syntes av hexafluorbensen från bensen och fluor är inte möjlig. Syntesvägen fortsätter via reaktionen av alkalifluorider med halogenerad bensen :

C6Cl6 ₊ 6 KF _→_C6F6₊ 6 KCl

Ansökningar

I laboratoriet används hexafluorbensen för flera ändamål: ^{[ citat behövs ]}

standard i fluor-19 NMR
lösningsmedel och standard i kol-13 NMR
lösningsmedel i proton-NMR
lösningsmedel när man studerar vissa delar i IR-spektrumet
lösningsmedel i UV-spektra , eftersom hexafluorbensen själv knappast visar någon absorbans i UV-området.

Reaktioner

De flesta reaktioner av hexafluorbensen fortskrider med undanträngning av fluor. Ett exempel är dess reaktion med natriumhydrosulfid för att ge pentafluortiofenol :

C6F6 + NaSH → _C6F5SH₊_NaF_{_} _

Reaktionen av pentafluorfenylderivat har länge varit förbryllande för dess mekanism. Oberoende av substituenten uppvisar de alla en paradirigerande effekt . Den nya introducerade gruppen har inte heller någon effekt på regibeteendet. I samtliga fall dyker ett 1,4-disubstituerat-2,3,5,6-tetrafluorbensenderivat upp. Slutligen återfinns ledtråden inte i naturen av icke-fluorsubstituenten, utan i själva fluorinerna. Den π-elektropositiva effekten introducerar elektroner i den aromatiska ringen. Icke-fluorsubstituenten är inte kapabel att göra det. Eftersom laddning ackumuleras vid orto- och para- positionerna i förhållande till den donerande gruppen, får orto- och para -positionerna i förhållande till icke-fluorsubstituenten mindre laddning, så de är mindre negativa eller mer positiva. Vidare är icke-fluorsubstituenten i allmänhet mer skrymmande än fluor, så dess orto -positioner är steriskt avskärmade, vilket lämnar para -positionen som det enda reaktionsstället för anjoniska inkommande grupper.

Biomedicinska tillämpningar

Hexafluorbensen har använts som en reportermolekyl för att undersöka vävnadssyresättning in vivo. Den är ytterst hydrofob, men uppvisar hög gaslöslighet med idealiska vätskegasinteraktioner. Eftersom molekylärt syre är paramagnetiskt orsakar det ^19F NMR spingitterrelaxation (R1): specifikt ett linjärt beroende R1=a + bpO2 _har rapporterats. HFB fungerar i huvudsak som molekylär förstärkare, eftersom lösligheten av syre är större än i vatten, men termodynamiken kräver att pO2 i HFB snabbt jämvikter med det omgivande mediet. HFB har en enda smal ¹⁹ F NMR-signal och spingitterrelaxationshastigheten är mycket känslig för förändringar i pO2, _men ändå minimalt känslig för temperatur. HFB injiceras vanligtvis direkt i en vävnad och ^19F NMR kan användas för att mäta lokal syresättning. Det har använts i stor utsträckning för att undersöka förändringar i tumörsyresättning som svar på ingrepp som att andas hyperoxiska gaser eller som en konsekvens av kärlstörningar. MRT-mätningar av HFB baserade på 19F-relaxation har visat sig korrelera med strålningssvar från tumörer. HFB har använts som en guldstandard för att undersöka andra potentiella prognostiska biomarkörer för tumörsyresättning såsom BOLD (Blood Oxygen Level Dependent), TOLD (Tissue Oxygen Level Dependent) och MOXI (MR-oximetri). En 2013 översyn av applikationer har publicerats.

Giftighet

Hexafluorbensen kan orsaka ögon- och hudirritation, irritation av luftvägar och matsmältningsorgan och kan orsaka depression av centrala nervsystemet enligt MSDS. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) listar det i sitt register över toxiska effekter av kemiska ämnen som neurotoxiska medel .

Se även

Pentafluorbensen

Vidare läsning

Pummer, WJ; Wall, LA (1958). "Reaktioner av hexafluorbensen". Vetenskap . 127 (3299): 643–644. Bibcode : 1958Sci...127..643P . doi : 10.1126/science.127.3299.643 . PMID 17808882 .
US-patent 3277192 , Fielding, HC, "Preparation of hexafluorobenzene and fluorochlorobenzenes", utfärdat 1966-10-04, tilldelat Imperial Chemical Industries
Bertolucci, MD; Marsh, RE (1974). "Gitterparametrar för hexafluorbensen och 1,3,5-trifluorbensen vid -17°C". Journal of Applied Crystallography . 7 (1): 87–88. doi : 10.1107/S0021889874008764 .
Samojłowicz, C.; Bieniek, M.; Pazio, A.; Makal, A.; Woźniak, K.; Poater, A.; Cavallo, L.; Wójcik, J.; Zdanowski, K.; Grela, K. (2011). "Dopningseffekten av fluorerade aromatiska lösningsmedel på hastigheten för ruteniumkatalyserad olefinmetates". Kemi: A European Journal . 17 (46): 12981–12993. doi : 10.1002/chem.201100160 . PMID 21956694 .