Карбонат цезия
| Структурная формула | ||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Общий | ||||||||||||||||||
| Фамилия | Карбонат цезия | |||||||||||||||||
| Молекулярная формула | Cs 2 CO 3 | |||||||||||||||||
| Краткое описание | ||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы / базы данных | ||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||
| характеристики | ||||||||||||||||||
| Молярная масса | 325,82 г моль -1 | |||||||||||||||||
| Физическое состояние | ||||||||||||||||||
| растворимость |
| |||||||||||||||||
| Инструкции по технике безопасности | ||||||||||||||||||
Карбонат цезия является химическим соединением из цезия и является одним из карбонатов . В основном он используется в качестве основы в органическом синтезе . ОглавлениеИзвлечение и представлениеКарбонат цезия можно получить из концентратов поллуцита / сподумена . Для этого z. Б. нагревают под давлением с раствором гидроксида кальция до 220 ° С ( гидротермальный ). После фильтрации нерастворимых силикатов кальция, осаждения избытка солей кальция и лития, присутствующих в минерале, углекислым газом в виде карбоната остается щелочной раствор карбоната цезия. Тогда это может z. Б. нейтрализовать серной кислотой . Образуется цезий-алюминий-квасцы, которые дополнительно очищают перекристаллизацией . Затем из этой соли получают гидроксид цезия, который в конечном итоге превращается в чистейший карбонат цезия с помощью диоксида углерода. характеристикиКарбонат цезия гигроскопичен и легко растворяется в воде. Водные растворы карбоната цезия имеют основную реакцию так же, как и другие карбонаты щелочных металлов. В отличие от других карбонатов щелочных металлов, за исключением дорогостоящего карбоната рубидия, карбонат цезия также растворим во многих органических растворителях. Карбонат цезия кристаллизуется в моноклинной кристаллической системе в пространственной группе P 2 1 / c (пространственная группа № 14) и с параметрами решетки a = 612,64 пм, b = 1027,65 пм, c = 814,76 пм, β = 95,85 °. как четыре формульные единицы на элементарную ячейку . Диссоциирует в вакууме выше 600 ° C: Шаблон: группа комнат / 14 С. s 2 С. О 3 ⟶ С. s 2 О + С. О 2 <\ displaystyle \ mathrm использоватьКарбонат цезия используется в качестве реагента в ряде органических реакций. Примерами являются этерификация и образование макроциклов , в которых значительно более высокие выходы могут быть достигнуты при использовании цезия вместо карбонатов других щелочных металлов. Карбонат цезия можно использовать в качестве реагента в химии защитных групп ; он способен избирательно отщеплять сложноэфирную группу ароматического сложного диэфира. Карбонат цезия также используется в качестве основания в реакции Хорнера-Уодсуорт-Emmons и переходных металлов — катализируемых реакций. Другие соединения цезия, такие как азид цезия, можно синтезировать из карбоната цезия. Карбонат цезия можно использовать для аналитического разделения рубидия и цезия, так как он хорошо растворяется в этаноле, а карбонат рубидия плохо растворяется. Источник Карбонат цезия — Caesium carbonate
| Cs 2 CO 3 | |||||||||||||||||
| Молярная масса | 325,82 г / моль | |||||||||||||||||
| Внешность | белый порошок | |||||||||||||||||
| Плотность | 4,072 г / см 3 | |||||||||||||||||
| Температура плавления | 610 ° С (1130 ° F, 883 К) ( разлагается ) | |||||||||||||||||
| 2605 г / л (15 ° С) | ||||||||||||||||||
| Растворимость в этаноле | 110 г / л | |||||||||||||||||
| Растворимость в диметилформамиде | 119,6 г / л | |||||||||||||||||
| Растворимость в диметилсульфоксиде | 361,7 г / л | |||||||||||||||||
| Растворимость в сульфолане | 394,2 г / л | |||||||||||||||||
| Растворимость в метилпирролидоне | 723,3 г / л | |||||||||||||||||
| -103,6 · 10 −6 см 3 / моль | ||||||||||||||||||
| Опасности | ||||||||||||||||||
| точка возгорания | Негорючий | |||||||||||||||||
| Родственные соединения | ||||||||||||||||||
| | ||||||||||||||||||
| Ссылки на инфобоксы | ||||||||||||||||||
Карбонат цезия или карбонат цезия представляет собой белое кристаллическое твердое соединение. Карбонат цезия обладает высокой растворимостью в полярных растворителях, таких как вода , спирт и ДМФ . Его растворимость выше в органических растворителях по сравнению с другими карбонатами, такими как карбонаты калия и натрия , хотя он остается совершенно нерастворимым в других органических растворителях, таких как толуол , п-ксилол и хлорбензол . Это соединение используется в органическом синтезе как основание. Похоже, что он также находит применение в преобразовании энергии.
СОДЕРЖАНИЕ
Подготовка
Карбонат цезия можно получить термическим разложением оксалата цезия. При нагревании оксалат цезия превращается в карбонат цезия с выделением монооксида углерода.
Его также можно синтезировать путем реакции гидроксида цезия с диоксидом углерода.
Химические реакции
Карбонат цезия очень важен для N- алкилирования соединений, таких как сульфонамиды, амины, β-лактамы, индолы, гетероциклические соединения, N-замещенные ароматические имиды, фталимиды и некоторые другие подобные соединения. Исследования этих соединений были сосредоточены на их синтезе и биологической активности. В присутствии тетрахлораурата натрия (NaAuCl 4 ) карбонат цезия является очень эффективным механизмом для аэробного окисления различных видов спиртов до кетонов и альдегидов при комнатной температуре без дополнительных полимерных соединений. При использовании первичных спиртов образование кислоты не происходит. Процесс селективного окисления спиртов до карбонилов был довольно трудным из-за нуклеофильного характера карбонильного промежуточного соединения. В прошлом для окисления спиртов использовались реагенты Cr (VI) и Mn (VII), однако эти реагенты токсичны и сравнительно дороги. Карбонат цезия также можно использовать в реакциях синтеза Сузуки, Хека и Соногашира. Карбонат цезия производит карбонилирование спиртов и карбаминирование аминов более эффективно, чем некоторые из механизмов, которые были введены в прошлом. Карбонат цезия можно использовать для чувствительного синтеза, когда необходимо сбалансированное сильное основание.
Для преобразования энергии
Растет спрос на цезий и его соединения для устройств преобразования энергии, таких как магнитогидродинамические генераторы , термоэлектронные эмиттеры и топливные элементы . Относительно эффективные полимерные солнечные элементы создаются путем термического отжига карбоната цезия. Карбонат цезия увеличивает энергетическую эффективность в преобразовании энергии солнечных батарей и увеличивает время жизни оборудования. Исследования, проведенные на ИБП и XPS, показывают, что система будет выполнять меньше работы из-за термического отжига слоя Cs 2 CO 3 . Карбонат цезия распадается на Cs 2 O и Cs 2 O 2 при термическом испарении. Было высказано предположение, что, когда Cs 2 O объединяется с Cs 2 O 2, они производят примеси n-типа, которые поставляют дополнительные проводящие электроны к основным устройствам. Таким образом получается высокоэффективный инвертированный элемент, который можно использовать для дальнейшего повышения эффективности полимерных солнечных элементов или для разработки соответствующих многопереходных фотоэлектрических элементов. В наноструктурных слоях Cs 2 CO 3 могут быть использованы в качестве катодов для органических электронных материалов из — за его способность увеличивать кинетическую энергию электронов. Слои наноструктуры карбоната цезия были исследованы в различных областях с использованием различных методов. Эти области включают в себя такие как фотоэлектрические исследования, измерения вольт-амперного напряжения , УФ- фотоэлектронная спектроскопия , рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия и импедансная спектроскопия . П-типа полупроводникового производства тепловой испарения из Cs 2 CO 3 вступает в реакцию с металлами интенсивно , как Al и Са на катоде. Эта реакция сократит работу катодных металлов. Полимерные солнечные элементы, основанные на процессе растворения, активно изучаются в связи с их преимуществом при производстве недорогих солнечных элементов. Фторид лития используется для повышения эффективности преобразования энергии полимерных солнечных элементов . Однако для этого требуются высокие температуры (> 500 градусов), а состояние высокого вакуума увеличивает стоимость производства. Устройства со слоями Cs 2 CO 3 показали эквивалентную эффективность преобразования энергии по сравнению с устройствами, в которых используется фторид лития. Размещение слоя Cs 2 CO 3 между катодом и светоизлучающим полимером повышает эффективность белого OLED.
Источник
Карбонат цезия
| Карбонат цезия | |
| Идентификация | |
|---|---|
| Название ИЮПАК | карбонат цезия |
| Н о CAS | 534-17-8 |
| N о ИК | 100 007 812 |
| N о ЕС | 208-591-9 |
| N о RTECS | FK9400000 |
| PubChem | 10796 |
| Улыбки | |
| Появление | кристаллическое, бесцветное и гигроскопичное соединение |
| Химические свойства | |
| Грубая формула | C Cs 2 O 3 Cs 2 C O 3 |
| Молярная масса | 325,8198 ± 0,0017 г / моль C 3,69%, Cs 81,58%, O 14,73%, |
| Физические свойства | |
| Т ° плавления | 610 ° C (разл.) |
| Растворимость | 2,615 г · л -1 в воде при 15 ° C |
| Объемная масса | 4,072 г · см от -3 до 20 ° C |
| Меры предосторожности | |
| SGH | |
| Экотоксикология | |
| DL 50 | 2170 мг · кг -1 (мышь, перорально ) 2333 мг · кг -1 (крыса, перорально ) 940 мг · кг -1 (мышь, в / в ) 877 мг · кг -1 (крыса, в / в ) 2300 мг · кг -1 (мышь, подкожно ) 2200 мг · кг -1 (крыса, подкожно ) 1000 мг · кг -1 (мыши, внутрибрюшинно ) 810 мг · кг -1 (крыса, внутрибрюшинно ) |
| Единицы СИ и STP, если не указано иное. | |
| редактировать | |
Карбонат цезия представляет собой твердый кристаллический белый формула Cs 2 CO 3 , соединение ионов карбоната и ионов цезия . Это универсальная основа в органическом синтезе, поскольку она лучше растворяется в органических растворителях, чем другие карбонаты, такие как карбонат калия .
Как и другие карбонаты, он реагирует с протонными кислотами, такими как соляная кислота, с образованием диоксида углерода (CO 2 ), воды и цезиевой соли следующим образом с B, основанием, сопряженным с кислотой HB:
Таким образом, его также можно использовать для получения других солей цезия.
Источник
