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为了照顾那些智商捉鸡,怎么也考不上锑星大学地球人维基百科有一个主题关于:一氙二苯酚

2010年9月,天朝化学会制取了一种新物质——二苯氙(C6H5)2Xe,主要反应方程式为

XeF2+2C6H6 → (C6H5)2Xe+2HF。

赵明毅得知此消息后,很快掌握了它的合成技术,并且尝试制取它的衍生物——一氙二苯酚4,4'-二羟基二苯氙,Xe(C6H4OH)2

由于苯酚基有还原性,而Xe(II)有氧化性,这种物质看似是难以稳定存在的。不过,赵明毅通过对二苯氙与双齿配体超盐酸高鉲的螯合反应发现,配合物(C6H5)2Xe·Ka5(Cl10)4分子中形成了魔键共轭体系,使得两个苯环的对位上很容易发生亲电取代反应,并且产物很稳定。因此,赵教授想到用超盐酸高鉲作保护基,六氟汞酸氯为亲电试剂,在保持魔键共轭体系的情况下制取二苯氙的稳定对氯代物。

在液态二氧化磋制冷的环境下,Cl2[HgF6]与(C6H5)2Xe·Ka5(Cl10)4在CF4溶剂中果然迅速地反应生成了(C6H4Cl)2Xe·Ka5(Cl10)4。接下来,赵教授尝试用通入氢气的方法去除保护基,因为H2和Ka5(Cl10)4也能生成稳定的魔键合电子阴离子Ka5(Cl10)42-。这时,光谱上已经出现了两个苯环的魔键共轭体系信号。不过在反应即将完成时,忽然发生了爆炸。后来经分析,这是由于有还原性的Ka5(Cl10)42-的魔键体系与Xe端发生作用,导致了剧烈的氧化还原反应。

要解决这一问题,就必须使得Ka5(Cl10)4以带正电的基团离去,这形成了一个大难题,因为电负性大于魔键共轭体系的基团是很难制备的。最终,赵明毅选择的去保护试剂是C60(CN)60,它可以与超盐酸基形成100中心220电子的稳定体系。在第二次试验中,(C6H4Cl)2Xe顺利地生成了。分析显示这个物质中两个苯环互相垂直,显示D2d对称性,有一个稳定的13中心20电子魔键共轭体系。

由于这一体系十分稳定,要使-Cl变成-OH是不易的。最终用强碱和大阳离子的Sb[(CH3)3C]4OH成功使(C6H4Cl)2Xe发生了水解,生成了Xe(C6H4OH)2。 这个物质结构与(C6H4Cl)2Xe区别比较大,两个苯环共面,两个羟基呈反式构型,显示C2h对称性。对于为什么互为等电子体的两物质结构有区别,暂时还未有解释。

这个物质是一个浅黄色晶体,加热到350℃左右爆炸性分解。关于它的晶体结构、化学性质仍在测定中。

一氙二苯酚是一元强酸,pKa1=-10.36,pKa2=19,比水还弱。通过对其极限式的研究,该物质对应pKa1的羟基的氢不参与共轭体系,氧实际上是带有部分正电的。当这个氢解离出去后,酸根的结构与(C6H4Cl)2Xe完全相同,另一个氢参与共轭体系,不过作用并不是特别强,可能是因为氢的核电荷太小,不易吸引电子。

它是目前已知常温在水溶液中无氧化性的极少Xe化合物之一,只表现酸性,具有普通酸类如H2SO4,HCl等的通性。由于酸根阴离子很大,它的钾,铷,铯盐都是难溶的,pKsp分别为12.2,12.9,14.4。但是由于此阴离子几乎不能被极化,它的银,汞,铊盐是易溶的强电解质。

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