有機氙化合物

有機氙化合物（英語：Organoxenon compound）是指含有碳—氙鍵的有機化合物。最早製得有機氙化合物都是二氟化氙的衍生物，例如(C₆F₅)₂Xe。第一種正四價的有機氙化合物[C₆F₅XeF₂][BF₄]於2000年製得。^[1]至今為止，已經製得了上百種有機氙化合物。

多數有機氙化合物是比氟化氙更不穩定的物質，因為分子的極性更強。二氟化氙和四氟化氙的偶極矩均為0D，而有機氙化合物由於對稱性差大多有極性。最初製得的這類物質只含有全氟代有機基團，後來也發現了一些含氫的取代基，例如2,4,6-三氟苯基。^[2]

二氟化氙衍生物

最常用的二氟化氙衍生物是C₆F₅XeF，經常使用它作為製備其他有機氙化合物的原料。由於氟化氙不穩定，使用一般的有機化學試劑不能製得二氟化氙的有機衍生物。常用的氟化劑包括Cd(Ar_F)₂（下標F代表含氟芳基）、C₆F₅SiF₃、C₆F₅SiMe₃（需與含氟離子的試劑共同使用）。使用更強的路易斯酸C₆F₅BF₂可以製得離子型化合物[RXe][Ar_FBF₃]。烯基和烷基有機氙化合物也可用上文的氟化劑製得，例如C₆F₅XeCF=CF₂和C₆F₅XeCF₃。

幾種典型的製備方法如下所示：

${\displaystyle {\rm {\ 2C_{6}F_{5}XeF+Cd(C_{6}F_{5})_{2}\rightarrow Xe(C_{6}F_{5})_{2}+CdF_{2}\downarrow }}}$

${\displaystyle {\rm {\ C_{6}F_{5}XeF+Me_{3}SiCN\rightarrow C_{6}F_{5}XeCN+Me_{3}SiF}}}$

${\displaystyle {\rm {\ C_{6}F_{5}XeF+Cd(2,4,6-C_{6}H_{2}F_{3})_{2}\rightarrow 2,4,6-C_{6}H_{2}F_{3}XeC_{6}F_{5}+CdF_{2}\downarrow }}}$

此外第三個反應還產生(C₆F₅)₂Xe、Xe(2,4,6-C₆H₂F₃)₂等副產物。

作為起始原料的C₆F₅XeF可以由三甲基五氟苯基矽烷與二氟化氙反應製備。也可以向該物質與五氟化砷的加合物中加入含氟離子的試劑得到它。^[2]

這些取代反應都是通過靜電引力形成四元環狀過渡態，然後重新成鍵的機理的進行的。這類化合物多數在室溫以下就快速分解，因此只能在低溫惰性溶劑中進行製備和研究。

四氟化氙衍生物

2000年，Karel Lutar與Boris Žemva等人以二氯甲烷為溶劑，使四氟化氙和二氟(五氟苯基)硼在-55°C時反應，生成了一種離子化合物。

${\displaystyle {\rm {\ XeF_{4}+C_{6}F_{5}BF_{2}{\xrightarrow[{-55^{o}C}]{CH_{2}Cl_{2}}}[C_{6}F_{5}XeF_{2}]^{+}BF_{4}^{-}}}}$

經測定，它的結構可表示為[C₆F₅XeF₂][BF₄]。這種化合物是很強的氟化劑，能將三(五氟苯基)膦氟化成二氟化三(五氟苯基)膦（(C₆F₅)₃PF₂），氟化五氟苯基碘成二氟化五氟苯基碘（C₆F₅IF₂），甚至可將碘單質轉化為五氟化碘。^[1]

參見

• 含其他元素的有機物

參考資料

1. LeBlond, Nicolas, Lutar, Karel, Žemva, Boris. The First Organoxenon(IV) Compound: Pentafluorophenyldifluoroxenonium(IV) Tetrafluoroborate. Angewandte Chemie International Edition. 2000-01-16, 39 (2): 391–393.
2. FROHN, H. C6F5XeF, a versatile starting material in xenon-carbon chemistry. Journal of Fluorine Chemistry. 2004-05-31, 125 (6): 981–988. doi:10.1016/j.jfluchem.2004.01.019.