Fluorobenzene
Il fluorobenzene è un composto organico di formula C6H5F, spesso abbreviato PhF. È un derivato del benzene, dove uno dei sei atomi di idrogeno è stato sostituito con un atomo di fluoro. È un composto relativamente poco reattivo, utilizzato per la sintesi di farmaci, pesticidi, fungicidi e altri prodotti chimici.
| Fluorobenzene | |
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| Nome IUPAC | |
| Fluorobenzene | |
| Abbreviazioni | |
| Ph-F | |
| Nomi alternativi | |
| fluoruro di fenile, monofluorobenzene | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | C6H5F |
| Massa molecolare (u) | 96,103 |
| Aspetto | liquido incolore con odore di benzene |
| Numero CAS | |
| Numero EINECS | 207-321-7 |
| PubChem | 10008 |
| SMILES | C1=CC=C(C=C1)F |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/cm3, in c.s.) | 1,03[1] |
| Indice di rifrazione | 1,4684[2] |
| Solubilità in acqua | 1,54 g/L a 30 °C[1] |
| Temperatura di fusione | –42 °C[1] |
| Temperatura di ebollizione | 85 °C[1] |
| Proprietà termochimiche | |
| ΔfH0 (kJ·mol−1) | –150,6[2] |
| S0m(J·K−1mol−1) | 205,9[2] |
| C0p,m(J·K−1mol−1) | 146,4[2] |
| Proprietà tossicologiche | |
| DL50 (mg/kg) | 4400 oral rat[1] |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Punto di fiamma | –15 °C[1] |
| Simboli di rischio chimico | |
 
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| pericolo | |
| Frasi H | 225, 319 |
| Consigli P | 210, 243, 260, 305+351+338, 403 |
Storia
modificaIl fluorobenzene è stato sintetizzato per la prima volta nel 1883 da Emanuele Paternò e Vincenzo Oliveri.[3] Utilizzarono il metodo di Lenz per ottenere l’acido p-fluorobenzensolfonico e in un secondo tempo lo desolfonarono applicando una procedura standard di desolfonazione che prevede la salificazione dell’acido con potassa e il riscaldamento in presenza di acido cloridrico. La procedura per la sintesi del fluorobenzene fece un salto di qualità nel 1886 con Otto Wallach all'Università di Bonn.[4] La preparazione comprendeva due reazioni: prima il cloruro di benzendiazonio era convertito ad un triazene per azione della piperidina; poi, il derivato piperidinico ottenuto veniva scisso con acido fluoridrico:
- [Ph-N≡N]+Cl– + 2 C5H10NH → Ph-N=N-NC5H10 + [C5H10NH2]Cl
- Ph-N=N-NC5H10 + 2 HF → Ph-F + N2 + [C5H10NH2]F
Sintesi
modificaA livello di laboratorio la sintesi è ottenuta mediante la reazione di Schiemann. Si inizia dall'anilina che viene diazotata; aggiungendo tetrafluoroborato di sodio si precipita il tetrafluoroborato di benzendiazonio, che dà infine fluorobenzene per decomposizione termica:[5]
Industrialmente sono possibili anche altri processi, tra i quali la pirolisi di clorodifluorometano in presenza di ciclopentadiene e la fluorurazione anodica del benzene con fluoruro di tetraetilammonio in acetonitrile.[6]
Reattività e usi
modificaIl fluorobenzene è un composto relativamente inerte perché il legame C–F è molto forte e il sostituente fluoro è disattivante per la sostituzione elettrofila aromatica (SEAr), anche se orto/para-orientante; per cui, per trattamento con bromo (in presenza di AlBr3) dà buone rese di 1-bromo-4-fluorobenzene.[7] È un buon solvente per specie altamente reattive. Nonostante sia considerato di scarso potere coordinante, la molecola è discretamente polare (μ = 1,66 D)[8] ed è stato sintetizzato un complesso di titanio(III), ottenuto allo stato cristallino, dove il fluorobenzene funge da legante (vedi figura).[9]
Struttura del complesso [(C5Me5)2Ti(FC6H5)]+.
%2B.png)
Il fluorobenzene viene utilizzato per la sintesi di farmaci (ad esempio, flurazepam e aloperidolo), pesticidi, fungicidi e altri prodotti chimici.[6]
Tossicità / Indicazioni di sicurezza
modificaIl fluorobenzene è considerato relativamente poco tossico, ma è irritante per gli occhi. Non ci sono dati su eventuali effetti cancerogeni.[1]
Note
modifica- ^ a b c d e f g GESTIS.
- ^ a b c d Lide 2005
- ^ Emeroteca - Biblioteca nazionale centrale di Roma, su digitale.bnc.roma.sbn.it. URL consultato il 1º novembre 2018.
- ^ Wallach 1996
- ^ Flood 1933
- ^ a b Siegemund 2002
- ^ (EN) Joel Rosenthal e David I. Schuster, The Anomalous Reactivity of Fluorobenzene in Electrophilic Aromatic Substitution and Related Phenomena, in Journal of Chemical Education, vol. 80, n. 6, 2003-06, pp. 679, DOI:10.1021/ed080p679. URL consultato il 25 maggio 2022.
- ^ fluorobenzene, su www.stenutz.eu. URL consultato il 25 maggio 2022.
- ^ Perutz e Braun 2007, pp. 725-728.
Bibliografia
modifica- D. T. Flood, Fluorobenzene, in Org. Synth., vol. 13, 1933, p. 46, DOI:10.15227/orgsyn.013.0046.
- GESTIS, Fluorobenzene, su gestis-en.itrust.de. URL consultato l'8 ottobre 2014. Pagina del fluorobenzene nel data base GESTIS.
- D. R. Lide (Editor), CRC Handbook of Chemistry and Physics, Internet Version 2005, su hbcpnetbase.com, CRC Press, Boca Raton, 2005. URL consultato il 7 ottobre 2014 (archiviato dall'url originale il 24 luglio 2017).
- (EN) R. N. Perutz e T. Braun, Transition Metal-mediated C–F Bond Activation, in Comprehensive Organometallic Chemistry III, vol. 1, Elsevier, 2007, DOI:10.1016/B0-08-045047-4/00028-5.
- (EN) Günter Siegemund, Fluorine Compounds, Organic, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2002, DOI:10.1002/14356007.a11_349.
- E. Paternò, V. Oliveri, Fluorobenzina e fluorotoluene, Gazzetta Chimica Italiana, vol. 13, pp. 533-535 (1883).
- O. Wallach, Ueber einen Weg zur leichten Gewinnung organischer Fluorverbindungen, in Justus Liebigs Annalen der Chemie, vol. 235, n. 3, 1886, pp. 255-271, DOI:10.1002/jlac.18862350303.
Voci correlate
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