有機キセノン化学

有機キセノン化学は、炭素とキセノンの化学結合を含む有機キセノン化合物の特性を研究する分野です。最初の有機キセノン化合物は、(C 6 F 5 ) 2 Xeのような二価の化合物でした。最初の四価の有機キセノン化合物である[C 6 F 5 XeF 2 ][BF 4 ]は2004年に合成されました。[1]これまでに100種類以上の有機キセノン化合物が研究されてきました。

有機キセノン化合物のほとんどは、高い極性のためにキセノンフッ化物よりも不安定です。二フッ化キセノンと四フッ化キセノンの分子双極子はどちらも0  Dです。初期に合成されたものはペルフルオロ基のみを含んでいましたが、後に2,4,6-トリフルオロフェニルなど、他の基も発見されました。[2]

有機キセノン(II)化合物

最も一般的な二価有機キセノン化合物はC 6 F 5 XeFであり、ほとんどの場合、他の有機キセノン化合物の前駆体として使用されます。キセノン(II)は不安定であるため、一般的な有機試薬を用いて有機キセノン化合物を合成することは困難です。有機キセノン化合物は、 Cd(Ar F ) 2（Ar Fはフッ素含有アレーン）、C 6 F 5 SiF 3、C 6 F 5 SiMe 3（フッ化物と併用）などの有機カドミウム化合物から頻繁に合成されます。

C 6 F 5 BF 2のようなより強いルイス酸を用いることで、[RXe][Ar F BF 3 ]のようなイオン性化合物を合成することができる。アルケニルおよびアルキル有機オキセノン化合物もこの方法で合成され、例えばC 6 F 5 XeCF=CF 2やC 6 F 5 XeCF 3などが挙げられる。[2]

以下にいくつかの典型的な反応を挙げます。

2 C 6 F 5 XeF + Cd(C 6 F 5 ) 2 → 2 Xe(C 6 F 5 ) 2 + CdF 2 ↓
C 6 F 5 XeF + (CH 3 ) 3 SiCN → C 6 F 5 XeCN + (CH 3 ) 3 SiF
2 C 6 F 5 XeF + Cd(2,4,6-F 3 C 6 H 2 ) 2 → 2 (2,4,6-F 3 C 6 H 2 )XeC 6 F 5 + CdF 2 ↓

3 番目の反応でも (C 6 F 5 ) 2 Xe、Xe(2,4,6-F 3 C 6 H 2 ) 2などが生成します。

前駆体C 6 F 5 XeFは、トリメチル（ペンタフルオロフェニル）シラン（C 6 F 5 SiMe 3）と二フッ化キセノンの反応によって製造できます。C 6 F 5 XeFと五フッ化ヒ素の付加物にフッ素を添加する方法もあります。[2]

フッ素置換基の少ないアリールキセノン化合物も知られている。例えば、(2,6-F 2 C 6 H 3 )Xe + BF−
4および (4-FC 6 H 4 )Xe + BF−
4が調製されており、前者の結晶構造が得られており、これはテトラフルオロホウ酸アニオン上のフッ素と長く弱い接触を持つ形式的に1配位のキセノンからなる。[3] [4]

有機キセノン(IV)化合物

2000年、カレル・ルタールとボリス・ジェンヴァらは、四フッ化キセノンとジフルオロ（ペンタフルオロフェニル）ボランをジクロロメタン中、-55℃で処理し、イオン性化合物を合成した。

XeF 4 + C 6 F 5 BF 2 DCM→[C 6 F 5 XeF 2 ] + BF−
4

この化合物は非常に強力なフッ素化剤であり、(C 6 F 5 ) 3 Pを(C 6 F 5 ) 3 PF 2に、C 6 F 5 IをC 6 F 5 IF 2に、ヨウ素を五フッ化ヨウ素に変換することができる。[1]

参考文献

  1. ^ ab LeBlond, Nicolas; Lutar, Karel; Žemva, Boris (2000-01-16). 「最初の有機オキセノン(IV)化合物：ペンタフルオロフェニルジフルオロキセノニウム(IV)テトラフルオロボレート」. Angewandte Chemie International Edition . 39 (2): 391– 393. doi :10.1002/(SICI)1521-3773(20000117)39:2<391::AID-ANIE391>3.0.CO;2-U. PMID  10649421.
  2. ^ abc Frohn, H. (2004-05-31). 「C 6 F 5 XeF、キセノン-カーボン化学における多用途出発物質」. Journal of Fluorine Chemistry . 125 (6): 981– 988. doi :10.1016/j.jfluchem.2004.01.019.
  3. ^ Gilles, T.; Gnann, R.; Naumann, D.; Tebbe, KF (1994-03-15). "2,6-ジフルオロフェニルキセノン(II)-テトラフルオロボレート" . Acta Crystallographica Section C . 50 (3): 411– 413. Bibcode :1994AcCrC..50..411G. doi :10.1107/s0108270193009898. ISSN  0108-2701.
  4. ^ Naumann, D.; Butler, H.; Gnann, R.; Tyrra, W. (1993-03-01). 「アリールキセノンテトラフルオロボレート：予想外の安定性を示す化合物」.無機化学. 32 (6): 861– 863. doi :10.1021/ic00058a018. ISSN  0020-1669.
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