フルオロベンゼン

フルオロベンゼン
フルオロベンゼンの構造	フルオロベンゼンの空間充填モデル
名前
	推奨されるIUPAC名フルオロベンゼン
	その他の名前フッ化フェニルモノ; フルオロベンゼン
識別子
CAS番号	462-06-6 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
バイルシュタイン参考文献	1236623
チェビ	チェビ:5115 ;
チェムBL	チェルノブイリ原子力発電所 ;
ケムスパイダー	9614 ;
ECHA 情報カード	100.006.657
EC番号	207-321-7;
グメリン参照	49856
ケッグ	C11272 ;
パブケム CID	10008;
ユニ	G3TSZ68K12 ;
国連番号	2387
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID4025329;
	InChI InChI=1S/C6H5F/c7-6-4-2-1-3-5-6/h1-5H キー: PYLWMHQQBFSUBP-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/C6H5F/c7-6-4-2-1-3-5-6/h1-5H キー: PYLWMHQQBFSUBP-UHFFFAOYAM;
	笑顔 Fc1ccccc1;
プロパティ
化学式	炭素6水素5鉄
モル質量	96.103
外観	無色の液体
密度	1.025 g/mL、液体
融点	−44 °C (−47 °F; 229 K)
沸点	84～85℃（183～185℉、357～358K）
水への溶解度	低い
磁化率（χ）	-58.4·10 −6 cm 3 /モル
屈折率( n D )	1.46553
構造
分子の形状	平面
危険
	GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	警告
危険有害性情報	H225、H318、H411
注意事項	P210、P233、P240、P241、P242、P243、P264、P273、P280、P303+P361+P353、P305+P351+P338、P310、P337+P313、P370+P378、P391、P403+P235、P501
NFPA 704 (ファイアダイヤモンド)	1 3 0
関連化合物
関連するハロベンゼン	クロロベンゼン; ブロモベンゼン; ヨードベンゼン
関連化合物	ベンゼン; 1,2-ジフルオロベンゼン
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

フルオロベンゼンはアリールフッ化物であり、フルオロベンゼンの中で最も単純な化合物です。化学式は C ₆ H ₅ F で、略してPh F とも呼ばれます。無色の液体で、多くのフルオロフェニル化合物の原料となります。

準備

PhF は 1886 年にボン大学の O. Wallach によって初めて報告され、彼はこの化合物を 2 段階で合成しました。フェニルジアゾニウム塩化物は、まずピペリジンを使用してトリアゼンに変換されました。

[PhN ₂ ]Cl + 2 (CH ₂ ) ₅ NH → PhN=NN(CH ₂ ) ₅ + [(CH ₂ ) ₅ NH ₂ ]Cl

次にトリアジンをフッ化水素酸で分解した。

PhN=NN(CH ₂ ) ₅ + 2 HF → PhF + N ₂ + [(CH ₂ ) ₅ NH ₂ ]F

歴史的注記: ウォラックの時代には、フッ素元素は「Fl」で表されていました。そのため、彼の手順には「フルオロベンゾール、C ₆ H ₅ Fl」という副題が付けられています。^[1]

実験室規模では、PhF はベンゼンジアゾニウムテトラフルオロボレートの熱分解によって製造されます。

PhN ₂ BF ₄ → PhF + BF ₃ + N ₂

この方法によれば、固体の[PhN ₂ ]BF _4を炎で加熱して発熱反応を開始し、三フッ化ホウ素と窒素ガスも生成する。生成物のPhFとBF _3は沸点が異なるため簡単に分離できる。^[2]

技術的な合成は、シクロペンタジエンとジフルオロカルベンの反応によって行われます。最初に形成されたシクロプロパンは環拡大を起こし、続いてフッ化水素が除去されます。

反応

PhFは、フッ化物のπドナー特性により、他のハロベンゼン誘導体とはかなり異なる挙動を示す。例えば、パラ位は求電子剤に対してベンゼンよりも活性化される。このため、比較的高い効率で1-ブロモ-4-フルオロベンゼンに変換することができる。^[3]

溶媒の性質

フルオロベンゼンの配位錯体[(C ₅ Me ₅ ) ₂ Ti(FC ₆ H ₅ )] ^{+の構造。}

PhF は反応性の高い物質の溶媒として有用である。融点は -44 °C で、ベンゼンよりも低い。対照的に、PhF とベンゼンの沸点は非常に似ており、その差はわずか 4 °C である。ベンゼンよりもかなり極性が高く、298 K での誘電率はベンゼンの 2.28 に対して 5.42 である。 ^[4]フルオロベンゼンは C–F 結合の強さを反映して比較的不活性な化合物である。

通常、非配位性溶媒と考えられているが、PhFの金属錯体は結晶化されている。^[5]

参照

参考文献

^ デムゼルベン (1886)。「Ueber einen Weg zur leichten Gewinnungorganischer Fluorverbindungen」。ユストゥス・リービッヒの化学アナレン。235 (3): 255–271。土井:10.1002/jlac.18862350303。
^ Flood, DT (1933). 「フルオロベンゼン」. Org. Synth . 13:46 . doi :10.15227/orgsyn.013.0046.。
^ Rosenthal, Joel; Schuster, David I. (2003). 「フルオロベンゼンの電子求引芳香族置換反応および関連現象における異常な反応性」J. Chem. Educ . 80 (6): 679. Bibcode :2003JChEd..80..679R. doi :10.1021/ed080p679.
^ 純粋液体の誘電率表。国立標準局。1951年。
^ Perutz, RN; Braun, T. (2007). 「遷移金属による C–F 結合活性化」包括的有機金属化学 III . pp. 725– 758. doi :10.1016/B0-08-045047-4/00028-5. ISBN 978-0-08-045047-6。

[1] デムゼルベン (1886)。「Ueber einen Weg zur leichten Gewinnungorganischer Fluorverbindungen」。ユストゥス・リービッヒの化学アナレン。235 (3): 255–271。土井:10.1002/jlac.18862350303。

[2] Flood, DT (1933). 「フルオロベンゼン」. Org. Synth . 13:46 . doi :10.15227/orgsyn.013.0046.。

[3] Rosenthal, Joel; Schuster, David I. (2003). 「フルオロベンゼンの電子求引芳香族置換反応および関連現象における異常な反応性」J. Chem. Educ . 80 (6): 679. Bibcode :2003JChEd..80..679R. doi :10.1021/ed080p679.

[4] 純粋液体の誘電率表。国立標準局。1951年。

[5] Perutz, RN; Braun, T. (2007). 「遷移金属による C–F 結合活性化」包括的有機金属化学 III . pp. 725– 758. doi :10.1016/B0-08-045047-4/00028-5. ISBN 978-0-08-045047-6。