氟化铯
氟化铯（CsF）是一种由氟和铯形成的离子化合物，它常以白色粉末或晶体存在，具有潮解性，而且极易溶于水。虽然氟化铯容易潮解，但是要把它复原也很容易，只要在真空中加热即可。[1] 另外氟化铯比与它类似的化合物（如氟化钠、氟化钾等）更容易解离。
| 氟化铯 | |
|---|---|
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| IUPAC名 Caesium fluoride | |
| 识别 | |
| CAS号 | 13400-13-0 
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| PubChem | 25953 |
| ChemSpider | 24179 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | XJHCXCQVJFPJIK-REWHXWOFAY |
| RTECS | FK9650000 |
| 性质 | |
| 化学式 | CsF |
| 摩尔质量 | 151.904 g·mol⁻¹ |
| 外观 | 白色结晶或粉末 |
| 密度 | 4.115 |
| 熔点 | 682 °C (955 K) |
| 沸点 | 1251 °C (1524 K) |
| 溶解性（水） | 369 g/100 ml (18 °C) |
| 结构 | |
| 晶体结构 | 八面体 |
| 配位几何 | 等轴晶系 |
| 偶极矩 | 7.9 D |
| 危险性 | |
| 警示术语 | R：R23/24/25, R34 |
| 安全术语 | S：S26, S36/37, S39, S45 |
| MSDS | 英文MSDS |
| 主要危害 | 有毒，和酸会反应而形成氟化氢 |
| 相关物质 | |
| 其他阴离子 | 氯化铯 溴化铯 碘化铯 |
| 其他阳离子 | 氟化钠 氟化钾 氟化铷 |
| 相关化学品 | 四丁基氟化铵 |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
化学性质 编辑
氟化铯跟其他的氟化物一样，晶体里都含有氟离子（F−），因此它的化学性质和其它固态的氟化物差不多。例如：[2]
无水情况下，氟化铯解离程度也很强，可用作氟的来源。氟化铯还会经由卤交换反应与缺电子氯代芳香烃反应生成氟代烃。[2] 除此之外，由于Si–F键键能较高，因此氟离子被用于脱去硅保护基，而无水氟化铯则是较好的氟来源。[2]
另外，氟化铯因其电负度差异大，依照法杨原则，其离子键性质非常明显，为典型的离子化合物。
晶体结构 编辑
氟化铯的晶体结构为反石盐型，主要原因位晶体里的铯离子比氟离子大，而同族的锂、钠、钾、铷卤化物中阳离子都小于阴离子。另外在氟化铯的晶体里，铯离子行成立方最密堆积而氟离子就镶在里面。[2][3]
制造 编辑
用途 编辑
氟化铯在有机化学里是很好的盐基，主要是因为它的氟离子亲核性不强。有研究指出氟化铯比氟化钾或氟化钠进行Knoevenagel缩合反应的效率都还要高。[4]除此之外，由于氟化铯适用于脱含硅保护基，因此它和四氢呋喃或二甲基甲酰胺反应可以把许多有机硅化合物转换成有机硅氟化合物和一个碳负离子。例如：
氟化铯也是向有机化合物中引入氟的重要原料。例如氟化铯与六氟丙酮会反应成全氟烷氧基铯盐，60 °C以下都是稳定的，比相应的钾盐和钠盐都要稳定得多。 [5]由于远红外线可以轻松的穿越氟化铯晶体，因此氟化铯的晶体可用于红外光谱学。
危害 编辑
与其他氟化物一样，氟化铯是具有一定的毒性。[6] 它尤其不能和酸性物质接触，因为氟化铯和酸性物质反应生成氢氟酸[7] ，而氢氟酸是一种腐蚀性极强，极为危险的化学物质。氟化铯的铯离子（Cs+）则通常不认为有毒。[8]
多氟化铯 编辑
铯在一定压力下，内层电子可以参与成键，形成高价铯化合物，如CsF5。[9]
参考文献 编辑
- ^ Friestad, G. K.; Branchaud, B. P. in: Handbook of Reagents for Organic Synthesis: Acidic and Basic Reagents, (Reich, H. J.; Rigby, J. H. eds.), Wiley, New York, 1999. pp. 99-103.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Greenwood, N.N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements, Pergamon Press, Oxford, UK, 1984.
- ^ Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
- ^ Fiorenza, M.; Mordini, A.; Papaleo, S.; Pastorelli, S.; Ricci, A. 1985. Tetrahedron Letters. 26, 787.
- ^ F. W. Evans, M. H. Litt, A. M. Weidler-Kubanek, F. P. Avonda "Reactions Catalyzed by Potassium Fluoride. 111. The Knoevenagel Reaction." 1968. Journal of Organic Chemistry. 33, 1837-1839. Retrieved on September 7, 2007.
- ^ "MSDS Listing for cesium fluoride （页面存档备份，存于互联网档案馆）." www.hazard.com （页面存档备份，存于互联网档案馆）. MSDS Date: April 27, 1993. Retrieved on September 7 2007.
- ^ "MSDS Listing for cesium chloride （页面存档备份，存于互联网档案馆）." www.jtbaker.com （页面存档备份，存于互联网档案馆）. MSDS Date: January 16, 2006. Retrieved on September 7, 2007.
- ^ "MSDS Listing for cesium chloride 互联网档案馆的存档，存档日期2012-03-13.." www.jtbaker.com （页面存档备份，存于互联网档案馆）. MSDS Date: January 16, 2006. Retrieved on September 7, 2007.
- ^ Andrey Yu. Rogachev, Mao-sheng Miao, Gabriel Merino, et al. Molecular CsF5 and CsF2+. Angewandte Chemie, 2015. 127(28) .doi:10.1002/ange.201500402