Φθορομεθυλοβενζόλιο

To φθορομεθυλοβενζόλιο ή φθορομεθυλοβενζενιο ή βενζυλοφθορίδιο είναι μια αρωματική χημική ένωση με χημικό τύπο C7H7F, που παριστάνεται συντομογραφικά ως BnF. Είναι ένα παράγωγο του βενζολίου, από το οποίο προκύπτει τυπικά με αντικατάσταση ενός ατόμου υδρογόνου από φθορομεθύλιο.

 Δομή 

ΔεσμοίΤα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34.Δεσμόςτύπος δεσμούηλεκτρονική δομήΜήκος δεσμούΙονισμόςC-Hσ2sp2-1s106 pm3% C- H+C#1-C#2σ2sp2-2sp2147 pmC#2-C#3σ2sp2-2sp2147 pmC#3-C#4σ2sp2-2sp2147 pmC#4-C#5σ2sp2-2sp2147 pmC#1-C#6σ2sp2-2sp2147 pmC#1...C#6πΔεσμός 6 κέντρων και 6 ηλεκτρονίων2p-2p147 pmC#1-C#1΄σ2sp2-2sp3151 pmC-Fσ2sp2-2sp3136 pm43% C+ F-Κατανομή φορτίωνσε ουδέτερο μόριο F-0,43 C#2-#6-0,03 C#10,00 H+0,03 C#1΄+0,37

 Παραγωγή 

 Με φθορίωση τολουολίου 

Με φωτοχημική φθορίωση τολουολίου παράγεται φθορομεθυλοβενζόλιο, αν και αυτή η μέθοδος αποφεύγεται για λόγους ασφαλείαςΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.2, R = PhCH2, X = F και SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, σελ.186, Πρ.11.34, F αντί Br:

 Με υποκατάσταση υδροξυλίου από φθόριο 

Με επίδραση υδροφθορίου (HF) σε βενζυλική αλκοόλη (PhCH2OH) πσράγεται φθορομεθυλοβενζόλιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.2, R = PhCH2, X = F.:

 Συνήθως το υδροφθόριο παρασκευάζεται επιτόπου («in citu») με την αντίδραση:

 Με υποκατάσταση χλωρίου από φθόριο 

Με επίδραση φθοριούχου υφυδραργύρου (Hg2F2) σε (χλωρομεθυλο)βενζόλιο (BnCl) πσράγεται φθορομεθυλοβενζόλιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.8.:

 Με φθορομεθυλίωση κατά Blanc 

Με φθορομεθυλίωση κατά Blanc βενζολίου, από μεθανάλη και υδροφθόριο, παράγεται φθορομεθυλοβενζόλιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.5.:

 Χημικές ιδιότητες και παράγωγα 

 Αντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης 

 Οι αντιδράσεις είναι πολύ πιο αργές σε σύγκριση με τα αντίστοιχα αρυλαλογονίδια των άλλων αλογόνων.

 Υποκατάσταση από υδροξύλιο 

Υδρόλυση με αραιό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) παράγεται βενζυλική αλκοόλη (PhCH2OH)Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.:

 Υποκατάσταση από αλκοξύλιο 

Με αλκοολικά άλατα (RONa) παράγεται αλκυλοβενζυλαιθέρας (PhCH2OR):

 Υποκατάσταση από αλκινύλιο 

Με αλκινικά άλατα (RC≡CNa) παράγεται βενζυλαλκίνιο (RC≡CCH2Ph). Π.χ.:

 Υποκατάσταση από ακύλιο 

Με καρβονικά άλατα (RCOONa) παράγεται καρβονικό βενζυλεστέρας (RCOOCH2Ph):

 Υποκατάσταση από κυάνιο 

Με κυανιούχο νάτριο (NaCN) παράγεται φαινυλαιθανονιτρίλιο (PhCH2CN):

 Υποκατάσταση από αλκύλιο 

Με αλκυλολίθιο (RLi) παράγεται αλκυλοβενζόλιο:

 Υποκατάσταση από σουλφυδρίλιο 

Με όξινο θειούχο νάτριο (NaSH) παράγεται βενζυλική θειόλη (PhCH2SH):

 Υποκατάσταση από σουλφαλκύλιο 

Με θειολικό νάτριο (RSNa) παράγεται αλκυλοβενζυλοθειαιθέρας (PhCH2SR):

 Υποκατάσταση από ιώδιο 

Με ιωδιούχο νάτριο (NaI) παράγεται (ιωδομεθυλο)βενζόλιο (BnI):

 Υποκατάσταση από αμινομάδα 

Με αμμωνία (NH3) παράγεται βενζυλαμίνη (BnNH2):

 Υποκατάσταση από αλκυλαμινομάδα 

Με πρωυτοταγείς αμίνες (RNH2) παράγεται N-αλκυλοβενζυλαμίνη (BnNHR):

 Υποκατάσταση από διαλκυλαμινομάδα 

Με δευτεροταγείς αμίνες (R΄NHR) παράγεται βενζυλο-N,N-διαλκυλαμίνη [BnN(R)R΄]:

 Υποκατάσταση από φωσφύλιο 

Με φωσφίνη σχηματίζει βενζυλοφωσφίνηΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 267, §11.3.Α1, R = Bn, X = F.:

 Υποκατάσταση από νιτροομάδα 

Με νιτρώδη άργυρο (AgNO2) παράγεται (νιτρομεθυλο)βενζόλιο (BnNO2)Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 244, §10.3.Α, R = Ph, X = F.:

 Υποκατάσταση από φαινύλιο 

Με επίδραση τύπου Friedel-Crafts σε βενζόλιο παράγεται διφαινυλομεθάνιοΑ. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, §3.2. σελ.54:

 Παραγωγή οργανομεταλλικών ενώσεων 

1. Με λίθιο (Li). Παράγεται βενζυλολίθιο:

2. Με μαγνήσιο (Mg) (αντιδραστήριο Grignard)Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.5, R = Bn, X = F.:

 Αναγωγή 

1. Με λιθιοαργιλιοϋδρίδιο (LiAlH4) παράγεται τολουόλιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3α, R = Bn, X = F.:

2. Με «υδρογόνο εν τω γενάσθαι», δηλαδή μέταλλο + οξύ παράγεται τολουόλιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3β, R = Bn, X = F.:

3. Με σιλάνιο, παρουσία τριφθοριούχου βορίου παράγεται τολουόλιοΑ. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.:

4. Αναγωγή από ένα αλκυλοκασσιτεράνιο. Π.χ.SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ. 42, §4.3.:

 Αντιδράσεις προσθήκης 

1. Σε αλκένια. Π.χ. με αιθένιο (CH2=CH2) παράγει 3-φαινυλο-1-φθοροπροπάνιο (PhCH2CH2CH2F):

2. Σε αλκίνια. Π.χ. με αιθίνιο (HC≡CH) παράγει 3-φαινυλο-1-φθοροπροπένιο (PhCH2CH=CHF):

3. Η αντίδραση του φθορομεθυλοβενζολίου με συζυγή αλκαδιένια αντιστοιχεί κυρίως σε 1,4-προσθήκη, αν και είναι επίσης δυνατές η 1,2-προσθήκη και η 3,4-προσθήκη, με τη χρήση κατάλληλων συνθηκών. Π.χSCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, εφαρμογή για αλκαδιένια και για Ε = Bn και Nu = F με βάση και την §8.2, σελ. 116-117.:
 (1,4-προσθήκη)

 (1,2-προσθήκη)

 (3,4-προσθήκη)
4. Σε κυκλοαλκάνια που έχουν τριμελή ή τετραμελή δακτύλιο. Π.χ. με κυκλοπροπάνιο παράγει 4-φαινυλο-1-φθοροβουτάνιο:
40px|κυκλοπροπάνιο 
5. Σε ετεροκυκλικές ενώσεις που έχουν τριμελή ή τετραμελή δακτύλιο. Π.χ. με εποξυαιθάνιο παράγει βενζοξυ-2-φθοραιθάνιοΝ. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = F.:
30 px 

 Αντιδράσεις ηλεκτρονιόφιλης υποκατάστασης 

 Η παρουσία του φθορομεθυλίου απενεργοποιεί μερικώς τον αρωματικό χαρακτήρα, κάνοντας τις παρακάτω αντιδράσεις πιο αργές σε σύγκριση με τις αντίστοιχες του βενζολίου. Παράγονται μετα- παράγωγα.

 Νίτρωση 

Με νίτρωση παράγει μετανιτρο(φθορομεθυλο)βενζόλιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.1.:

 Σουλφούρωση 

Με σουλφούρωση παράγει μετα(φθορομεθυλο)βενζοσουλφονικό οξύ:

 Αλογόνωση 

Με αλογόνωση παράγει μετααλο(φθορομεθυλο)βενζόλιο:

 όπου Χ F ή Br. Τα άλλα αντίστοιχα αλονονίδια προκύπτουν σε δεύτερη φάση με υποκατάσταση αυτών με χρήση KI ή Hg2F2, αντίστοιχα.

 Αλκυλίωση 

Με αλκυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει μετααλκυλο(φθορομεθυλο)βενζόλιο:

 Ακυλίωση 

Με ακυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει μεταακυλοφθοροβενζόλιο:

 Υδροξυλίωση 

Με υδροξυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει μετα(μεθυλοφθορο)φαινόλη:

 Αμίνωση 

Με αμίνωση κατά Friedel-Crafts παράγει μετα(φθορομεθυλο)ανιλίνη:

 Καρβοξυλίωση 

Με καρβοξυλίωση κατά Friedel-Crafts προς μετα(φθορομεθυλο)βενζοϊκό οξύ:

 Αναγωγή 

Με υδρογόνωση παράγει(φθορομεθυλο)κυκλοεξάνιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.2.:

 Οζονόλυση 

Με Οζονόλυση παράγει αιθανοδιάλη και 2-οξο-3-φθοροπροπανάληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.3.:

 Αλομεθυλίωση 

Με αλομεθυλίωση κατά Blanc παράγει μετα(αλομεθυλο)(φθορομεθυλο)βενζόλιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.5.:

 Παραγωγή και παρεμβολή βενζυλενίου 

Με επίδραση πυκνού διαλύματος υδροξείδιου του καλίου αποσπάται υδροφθόριο παράγοντας βενζυλένιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3, R = PhCHF, PhCH2F αντί CH3Cl.:

 Το ασταθές βενζυλένιο στη συνέχεια συμπεριφέρεται σα δίριζα και παρεμβάλλεται σε δεσμούς C-Η ή προσθέτεται σε πολλαπλούς δεσμούς, σχηματίζοντας τριμελείς δακτύλιους. Παραδείγματα:

1. Παρεμβολή στον εαυτό του:
 7-φαινυλο-1-φθορομεθυλοκυκλοεπτατριένιο  7-φαινυλο-2-φθορομεθυλοκυκλοεπτατριένιο  7-φαινυλο-3-φθορομεθυλοκυκλοεπτατριένιο

2. Παρεμβολή και προσθήκη στο αιθένιο:
 φαινυλοκυκλοπροπάνιο

3. Παρεμβολή και προσθήκη στο αιθίνιο:
 φαινυλοκυκλοπροπένιο

4. Παρεμβολή και προσθήκη στο βενζόλιο:
 7-φαινυλοκυκλοεπτατριένιο

5. Παρεμβολή και προσθήκη στη μεθανάλη:
 φαινυλοξιράνιο

 Σημειώσεις και αναφορές 

 Πηγές 

 Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
 Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
 SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
 Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985

Κατηγορία:Αρυλαλογονίδια
Κατηγορία:Οργανικές ενώσεις φθορίου
Κατηγορία:C7