VO Organische Chemie in der molekularen Biologie I

VO Organische Chemie I 14. Halogenkohlenwasserstoffe
CHI3 Triiodmethan, Iodoform Fp: 119 °C
wurde früher als Desinfektionsmittel verwendet
14.6 Organische Fluorverbindungen
haben in letzter Zeit große praktische Bedeutung erlangt.
Direkte Fluorierungen sind aufgrund der hohen Reaktionsfreudigkeit des Fluors schwer
durchführbar, daher ist eine der folgenden Vorgehensweisen notwendig:
a) Verdünnung mit N2
b) Verwendung von Fluorierungsmitteln (Substanzen, die leicht ein F-Atom abspalten)
z.B. CoF3 (Cobalttrifluorid) oder AgF2 (Silberdifluorid, sehr teuer!; eine der wenigen
Silberverbindungen, bei der Ag in der Oxidationsstufe 2 vorkommt)
R–H + 2 CoF3 => R–F + HF + 2 CoF2
Cobaltdifluorid wird mit elementarem Fluor wieder zu Cobalttrifluorid aufoxidiert:
2 CoF2 + F2 => 2 CoF3
c) Halogenaustauschreaktionen
z.B. 3 CCl4 + SbF3 (Antimontrifluorid) => 3 CFCl3 + SbCl3
KW mit vielen bzw. ausschließlich F-Atomen bezeichnet man als perfluorierte
Verbindungen; ihre allg. Summenformel lautet CnF2n+2.
Ihre hohen Reaktionsträgheit wird durch folgende beiden Besonderheiten begründet:
a) Die Bindungsenergie C–F ist außerordentlich hoch (440 – 460 kJ/mol und mehr!).
b) CF4 (Tetrafluormethan) ist wie das Methan tetraedisch gebaut; da aber F wesentlich
größer als H ist, schirmen die F-Atome das zentrale C-Atom nach außen hin völlig ab,
wodurch dieses für Reaktionen kaum zugänglich ist
Fluorderivate des Methans
CH3F Fluormethan -78 °C
CH2F2 Difluormethan -52 °C
CHF3 Trifluormethan -83 °C (!)
CF4 Tetrafluormethan -128 °C (!!)
Warum nehmen die Siedepunkte ab, obwohl die relative Molekülmasse zunimmt?
Die extrem hohe EN des Fluors (4,0) macht die C–F-Bindung stark polar; F zieht die
Elektronen an sich, dadurch können die Elektronen weniger schwingen und nur sehr
schwache zwischenmolekulare London-Kräfte hervorrufen => niedriger Siedepunkt in der
Größenordnung des Methans (-162 °C).
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