Hexafluorbenzen - Hexafluorobenzene
 | tento článek potřebuje další citace pro ověření. (Červenec 2011) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) |
| |||
| Jména | |||
|---|---|---|---|
| Název IUPAC Hexafluorbenzen | |||
| Ostatní jména Perfluorobenzen | |||
| Identifikátory | |||
3D model (JSmol ) | |||
| ChEBI | |||
| ChemSpider | |||
| Informační karta ECHA | 100.006.252  | ||
PubChem CID | |||
| UNII | |||
Řídicí panel CompTox (EPA) | |||
| |||
| |||
| Vlastnosti | |||
| C6F6 | |||
| Molární hmotnost | 186.056 g · mol−1 | ||
| Vzhled | Bezbarvá kapalina | ||
| Hustota | 1,120 g / cm3 | ||
| Bod tání | 5,2 ° C (41,4 ° F; 278,3 K) | ||
| Bod varu | 80,1 ° C (176,2 ° F; 353,2 K) | ||
Index lomu (nD) | 1.377 | ||
| Viskozita | cP (1 200 mPa • s) (20 ° C) | ||
| 0.00 D (plyn) | |||
| Nebezpečí | |||
Klasifikace EU (DSD) (zastaralý) | Vysoce hořlavý (F) | ||
| R-věty (zastaralý) | R11 | ||
| S-věty (zastaralý) | S33 S29 S9 S16 | ||
| Bod vzplanutí | 10 ° C (50 ° F; 283 K) [1] | ||
| Související sloučeniny | |||
Související sloučeniny | Benzen Hexachlorbenzen Polytetrafluorethylen | ||
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
 ověřit (co je   ?) | |||
| Reference Infoboxu | |||
Hexafluorbenzen, HFB, C
6F
6nebo perfluorbenzen je organický, aromatický sloučenina. V této derivaci benzen Všechno vodík atomy byly nahrazeny atomy fluoru. Technické použití sloučeniny je omezené, i když se doporučuje jako a solventní v řadě fotochemické reakce. V laboratoři se standardně používá hexafluorbenzen fluor-19 NMR spektroskopie, rozpouštědlo a standard v uhlík-13 NMR, rozpouštědlo v protonová NMR, rozpouštědlo při studiu některých částí v Infračervený a rozpouštědlo v Ultrafialová viditelná spektroskopie, protože samotný hexafluorbenzen téměř nevykazuje žádnou absorbanci v UV oblasti.
Geometrie aromatického kruhu
Hexafluorbenzen stojí v perhalogenbenzenech poněkud stranou. Při počítání pro vazebné úhly a vzdálenosti je možné vypočítat vzdálenost mezi dvěma ortho atomy fluoru. Je rovněž znám poloměr vazby halogenů. Následující tabulka uvádí výsledky:[2]
| Vzorec | název | Vypočítáno interhalogen vzdálenost, aromatický kruh předpokládaný rovinný | Dvakrát nevázaný poloměr | Následná symetrie benzenu |
|---|---|---|---|---|
| C6F6 | hexafluorbenzen | 279 | 270 | D6h |
| C6Cl6 | hexachlorbenzen | 312 | 360 | D3d |
| C6Br6 | hexabrombenzen | 327 | 390 | D3d |
| C6Já6 | hexaiodobenzen | 354 | 430 | D3d |
Závěrem tabulky je, že HFB je jediný perhalobenzen, který je rovinný, ostatní jsou víceméně podlomily. V důsledku toho v C6F6 překrytí mezi str-orbitály je optimální, zatímco v ostatních je menší, což také vede k nižší aromatičnosti těchto sloučenin.
Syntéza
Přímá syntéza hexafluorbenzenu z benzen a fluor není možné. Syntetická cesta probíhá reakcí alkálie -fluoridy s halogenované benzen:[3]
- C6Cl6 + 6 KF → C.6F6 + 6 KCl
Aplikace
V laboratoři se hexafluorbenzen používá k několika účelům:[Citace je zapotřebí ]
- standard v fluor-19 NMR
- rozpouštědlo a standard v uhlík-13 NMR
- rozpouštědlo v protonová NMR
- rozpouštědlo při studiu některých částí v IR spektrum
- rozpouštědlo v UV spektra, protože samotný hexafluorbenzen téměř nevykazuje žádnou absorbanci v UV oblasti.
Reakce
Většina reakcí HFB probíhá vytěsňováním fluoridu. Jedním příkladem je jeho reakce s hydrogensulfidem sodným pentafluorothiofenol:[4]
- C6F6 + NaSH → C.6F5SH + NaF
Reakce pentafluorfenylových derivátů je pro její mechanismus dlouho záhadná. Nezávisle na substituentu vykazují všechny a para režie účinek. Nově zavedená skupina také nemá žádný vliv na směrování chování. Ve všech případech se objevuje 1,4-disubstituovaný-2,3,5,6-tetrafluorbenzenový derivát. Nakonec se stopa nenachází v povaze nefluorového substituentu, ale v samotných fluorech. Π-elektropozitivní účinek zavádí elektrony do aromatického kruhu. Nefluorový substituent to není schopen. Jak se náboj akumuluje na ortho a odst pozice vzhledem k dárcovské skupině, ortho a odst-pozice vzhledem k nefluorovému substituentu dostávají menší náboj, takže jsou méně negativní nebo pozitivnější. Kromě toho je nefluorový substituent obecně objemnější než fluor, takže jeho ortho-pozice jsou stéricky chráněny, takže odst-pozice jako jediné reakční místo pro aniontové vstupující skupiny.
Biomedicínské aplikace
Hexafluorbenzen byl použit jako reportérová molekula pro zkoumání okysličování tkáně in vivo. Je mimořádně hydrofobní, ale vykazuje vysokou rozpustnost v plynu s ideálními interakcemi kapalného plynu. Protože je molekulární kyslík paramagnetický, způsobuje to 19F NMR spinová mřížková relaxace (R1): konkrétně lineární závislost R1 = a + bpO2 byl nahlášen.[5] HFB v podstatě funguje jako molekulární zesilovač, protože rozpustnost kyslíku je větší než ve vodě, ale termodynamika vyžaduje, aby se pO2 v HFB rychle vyrovnal s okolním médiem. HFB má jednu úzkou 19Signál F NMR a rychlost relaxace spinové mřížky jsou vysoce citlivé na změny pO2, ale minimálně reagující na teplotu. HFB se obvykle injektuje přímo do tkáně a 19F NMR lze použít k měření lokálního okysličení. Bylo široce používáno ke zkoumání změn v okysličení nádoru v reakci na intervence, jako je dýchání hyperoxických plynů nebo v důsledku narušení cév.[6] Bylo prokázáno, že MRI měření HFB založené na relaxaci 19F koreluje s radiační odpovědí nádorů.[7] HFB byl použit jako zlatý standard pro vyšetřování dalších potenciálních prognostických biomarkerů okysličení nádoru, jako je BOLD (závislý na hladině kyslíku v krvi),[8] ŘÍKÁNO (závislé na hladině kyslíku v tkáni) [9] a MOXI (MR oximetrie) [10] Byla zveřejněna recenze aplikací z roku 2013.[11]
Toxicita
Hexafluorobenzen může způsobit podráždění očí a kůže, podráždění dýchacích cest a zažívacího traktu a může způsobit útlum centrálního nervového systému podle bezpečnostního listu.[12]The Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH) jej uvádí ve svém Registr toxických účinků chemických látek tak jako neurotoxický.
Viz také
Reference
- ^ Across Organics: Catalogue of fine Chimcals (1999)
- ^ Delorme, P .; Denisselle, F .; Lorenzelli, V. (1967). „Spectre infrarouge et vibrations fondamentales des dérivés hexasubstitués halogénés du benzène“ [Infračervené spektrum a základní vibrace hexasubstituovaných halogenových derivátů benzenu]. Journal de Chimie Physique (francouzsky). 64: 591–600. doi:10.1051 / jcp / 1967640591.
- ^ Vorozhtsov, N. N., Jr.; Platonov, V. E .; Yakobson, G. G. (1963). "Příprava hexafluorbenzenu z hexachlorbenzenu". Bulletin Akademie věd SSSR, divize chemických věd. 12 (8): 1389. doi:10.1007 / BF00847820.
- ^ Robson, P .; Stacey, M .; Stephens, R .; Tatlow, J. C. (1960). "Aromatické polyfluorové sloučeniny. Část VI. Penta- a 2,3,5,6-tetra-fluorthiofenol". Journal of the Chemical Society (4): 4754–4760. doi:10.1039 / JR9600004754.
- ^ Zhao, D .; Jiang, L .; Mason, R. P. (2004). "Měření změn v okysličení nádoru". In Conn, P. M. (ed.). Zobrazování v biologickém výzkumu, část B. Metody v enzymologii. 386. Elsevier. 378–418. doi:10.1016 / S0076-6879 (04) 86018-X. ISBN 978-0-12-182791-5. PMID 15120262.
- ^ Zhao, D .; Jiang, L .; Hahn, E. W .; Mason, R. P. (2005). "Fyziologická odpověď nádoru na fosfát combretastatin A4 hodnocená pomocí MRI". International Journal of Radiation Oncology • Biology • Physics. 62 (3): 872–880. doi:10.1016 / j.ijrobp.2005.03.009. PMID 15936572.
- ^ Zhao, D .; Constantinescu, A .; Chang, C.-H .; Hahn, E. W .; Mason, R. P. (2003). „Korelace dynamiky kyslíku v nádoru s radiační odpovědí nádoru Dunning prostaty R3327-HI“. Radiační výzkum. 159 (5): 621–631. doi:10.1667 / 0033-7587 (2003) 159 [0621: COTODW] 2.0.CO; 2. PMID 12710873.
- ^ Zhao, D .; Jiang, L .; Hahn, E. W .; Mason, R. P. (2009). "Srovnání 1H v závislosti na hladině kyslíku v krvi (BOLD) a 19F MRI k vyšetření okysličení nádoru “. Magnetická rezonance v medicíně. 62 (2): 357–364. doi:10,1002 / mrm.22020. PMC 4426862. PMID 19526495.
- ^ Hallac, R.R .; Zhou, H .; Pidikiti, R .; Song, K .; Stojadinovic, S .; Zhao, D .; Solberg, T .; Peschke, P .; Mason, R. P. (2014). „Korelace neinvazivního BOLD a TOLD MRI s pO2 a význam pro reakci nádoru na záření “. Magnetická rezonance v medicíně. 71 (5): 1863–1873. doi:10,1002 / mrm.24846. PMC 3883977. PMID 23813468.
- ^ Zhang, Z .; Hallac, R.R .; Peschke, P .; Mason, R. P. (2014). „Neinvazivní zobrazovací strategie okysličování nádorů pomocí zobrazování endogenní krve a tkáňové vody magnetickou rezonancí“. Magnetická rezonance v medicíně. 71 (2): 561–569. doi:10,1002 / mrm.24691. PMC 3718873. PMID 23447121.
- ^ Yu, J.-X .; Hallac, R.R .; Chiguru, S .; Mason, R. P. (2013). "Nové hranice a vývoj aplikací v 19F NMR ". Pokrok ve spektroskopii nukleární magnetické rezonance. 70: 25–49. doi:10.1016 / j.pnmrs.2012.10.001. PMC 3613763. PMID 23540575.
- ^ „Bezpečnostní list: Hexafluorobenzen, 99%“. Fisher Scientific. Thermo Fisher Scientific. n.d. Citováno 2020-02-08.
Další čtení
- Pummer, W. J .; Wall, L. A. (1958). "Reakce hexafluorbenzenu". Věda. 127 (3299): 643–644. doi:10.1126 / science.127.3299.643. PMID 17808882.
- US patent 3277192 Fielding, H. C., „Preparation of hexafluorobenzene and fluorochlorobenzenes“, vydaný 04.10.1966, přidělený společnosti Imperial Chemical Industries
- Bertolucci, M. D .; Marsh, R. E. (1974). „Mřížkové parametry hexafluorbenzenu a 1,3,5-trifluorbenzenu při -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). „Dopingový účinek fluorovaných aromatických rozpouštědel na rychlost metheze olefinů katalyzovanou rutheniem“. Chemistry — A European Journal. 17 (46): 12981–12993. doi:10.1002 / chem.201100160. PMID 21956694.