Enllaç C-Xe

En la química organometàl·lica, els compostos d'organoxenó són compostos que contenen un enllaç químic de carboni amb xenó (enllaç C-Xe). Els primers compostos d'organoxenó eren divalents, com ${\ce {(C6F5)2Xe}}$ . El primer compost d'organoxenó tetravalent, ${\ce {[C6F5XeF2][BF4]}}$ , es va sintetitzar el 2004.^[1] Fins ara, s'han investigat més d'un centenar de compostos d'organoxenó.

La majoria dels compostos d'organoxenó són més inestables que els fluorurs de xenó a causa de l'alta polaritat. Els dos dipols moleculars del difluorur de xenó ( ${\ce {XeF2}}$ ) i el tetrafluorur de xenó ( ${\ce {XeF4}}$ ) són tots dos 0 D. Els primers sintetitzats només contenen grups perfluor, però més tard es van trobar alguns altres grups, per exemple 2,4,6-triflurofenil.^[2]

Xe(II)

El compost d'organoxenó bivalent més habitual és ${\ce {C6F5XeF}}$ , que s'utilitza sempre com a precursor d'altres compostos d'organoxenó. A causa de la inestabilitat del fluorur de xenó, és impossible sintetitzar compostos d'organoxenó utilitzant reactius orgànics generals. Entre els agents de fluoració més utilitzats s'inclouen: ${\ce {Cd(Ar_{F})2}}$ (el subíndex «F» significa aril amb fluor), ${\ce {C6F5SiF3}}$ , i ${\ce {C6F5SiMe3}}$ (s'ha d'utilitzar juntament amb el fluor).

Amb l'ús d'àcids de Lewis més forts, com ara ${\ce {C6F5B_{F}2}}$ , es poden produir com a compostos iònics ${\ce {[RXe][Ar_{F}BF3]}}$ . Així, per exemple, es preparen els compostos alquenil i alquil organoxenó, ${\ce {C6F5XeCF=CF2}}$ i ${\ce {C6F5XeCF3}}$ .^[2]

A continuació es detallen algunes reaccions típiques:

{\begin{aligned}{\ce {2C6F5XeF + Cd(C6F5)2}}&\ {\ce {-> Xe(C6F5)2 + CdF2 v}}\\{\ce {C6F5XeF + Me3SiCN}}&\ {\ce {-> C6F5XeCN + Me3SiF}}\\{\ce {C6F5XeF + Cd(2\!,4\!,6-C6H2F3)2}}&\ {\ce {-> 2\!,4\!,6-C6H2F3XeC6F5 + CdF2 v}}\end{aligned}}

La tercera reacció també produeix ${\ce {(C6F5)2Xe}}$ , ${\ce {Xe(2,4,6-C6H2F3)2}}$ , etc.

El precursor ${\ce {C6F5XeF}}$ es pot preparar mitjançant la reacció del trimetil(pentaflurofenil)silà ${\ce {(C6F5SiMe3)}}$ i difluorur de xenó. Afegint fluorur a l'adductor de ${\ce {C6F5XeF}}$ i el pentafluorur d'arsènic és un altre mètode.^[2]

També es coneixen compostos d'arilxenó amb menys substituents de fluor. Per exemple, s'han preparat ${\ce {2,6-F2C6H3Xe+BF4-}}$ i ${\ce {4-FC6H4Xe+BF4-}}$ , i s'ha obtingut una estructura cristal·lina de la primera, que consisteix en una forma formal de Xe 1-coordinat amb un contacte llarg i feble amb un F sobre l'anió de tetrafluoroborat.^[3]^[4]

Xe(IV)

El 2000, Karel Lutar i Boris Žemva et al. van produir un compost iònic. Van tractar tetrafluorur de xenó i difluor(pentaflurofenil)borà amb diclorometà a -55 °C:

{\ce {XeF4{}+C6F5BF2->[{} \atop -55^{\circ }{\ce {C}}][{\ce {CH2Cl2}}][C6F5XeF2]^{+}BF4^{-}}}

El compost és un agent fluorant extremadament fort i és capaç de convertir ${\ce {(C6F5)3P}}$ a ${\ce {(C6F5)3PF2}}$ , ${\ce {C6F5I}}$ a ${\ce {C6F5IF2}}$ , i iode al pentafluorur de iode.^[1]

Referències

↑ ^1,0 ^1,1 LeBlond, Nicolas; Lutar, Karel; Žemva, Boris «The First Organoxenon(IV) Compound: Pentafluorophenyldifluoroxenonium(IV) Tetrafluoroborate» (en anglès). Angewandte Chemie International Edition, 39(2), 16-01-2000, pàg. 391–393. DOI: 10.1002/(SICI)1521-3773(20000117)39:2<391::AID-ANIE391>3.0.CO;2-U.
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 Frohn, H «C₆F₅XeF, a versatile starting material in xenon-carbon chemistry» (en anglès). Journal of Fluorine Chemistry, 125(6), 31-05-2004, pàg. 981–988. DOI: 10.1016/j.jfluchem.2004.01.019.
↑ Gilles, T.; Gnann, R.; Naumann, D.; Tebbe, K. F. «2,6-Difluorphenylxenon(II)-tetrafluoroborat» (en anglès). Acta Crystallographica Section C, 50(3), 15-03-1994, pàg. 411–413. DOI: 10.1107/s0108270193009898. ISSN: 0108-2701.
↑ Naumann, D.; Butler, H.; Gnann, R.; Tyrra, W. (en anglès) Inorganic Chemistry, 32(6), 01-03-1993, pàg. 861–863. DOI: 10.1021/ic00058a018. ISSN: 0020-1669.

[XeIV-1] 1,0 ^1,1 LeBlond, Nicolas; Lutar, Karel; Žemva, Boris «The First Organoxenon(IV) Compound: Pentafluorophenyldifluoroxenonium(IV) Tetrafluoroborate» (en anglès). Angewandte Chemie International Edition, 39(2), 16-01-2000, pàg. 391–393. DOI: 10.1002/(SICI)1521-3773(20000117)39:2<391::AID-ANIE391>3.0.CO;2-U.

[XeII-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 Frohn, H «C₆F₅XeF, a versatile starting material in xenon-carbon chemistry» (en anglès). Journal of Fluorine Chemistry, 125(6), 31-05-2004, pàg. 981–988. DOI: 10.1016/j.jfluchem.2004.01.019.

[3] Gilles, T.; Gnann, R.; Naumann, D.; Tebbe, K. F. «2,6-Difluorphenylxenon(II)-tetrafluoroborat» (en anglès). Acta Crystallographica Section C, 50(3), 15-03-1994, pàg. 411–413. DOI: 10.1107/s0108270193009898. ISSN: 0108-2701.

[4] Naumann, D.; Butler, H.; Gnann, R.; Tyrra, W. (en anglès) Inorganic Chemistry, 32(6), 01-03-1993, pàg. 861–863. DOI: 10.1021/ic00058a018. ISSN: 0020-1669.

[1]

[2]

[3]

[4]