Antimoni(III)fluoridi (SbF3) — kemiallinen yhdiste ja Swartin reagenssi

Antimoni(III)fluoridi (SbF3) — perusteellinen opas Swartin reagenssiin: kemia, käyttösovellukset, reaktiomekanismit ja turvallisuus orgaanisessa synteesissä.

Antimonitrifluoridi, joka tunnetaan myös nimellä antimoni(III)fluoridi tai Swartin reagenssi, on kemiallinen yhdiste. Sen kemiallinen kaava on SbF₃ . Siinä on antimoni- ja fluoridi-ioneja. Antimoni on hapetusasteeltaan +3.

Perustiedot

Antimoni(III)fluoridi on tyypillisesti valkoinen tai vaaleankeltainen kiinteä aine. Se käyttäytyy kemiallisesti fluorointireagenssina ja Lewis-happona, eli se pystyy sitomaan elektronipareja. Yhdiste on kemiallisesti aktiivinen ja reagoi herkästi voimakkaiden emästen ja hengitysilman kosteuden kanssa.

Rakenne ja kemiallisia ominaisuuksia

SbF₃:n antimoni on +3-tekijässä. Kiinteässä muodossa yhdisteellä voi olla verkkorakenne, jossa fluoridit toimivat siltaavina ligandeina useamman antimonin välillä; kaasuvaiheessa yksikkönä esiintyvä molekyyli on kolmiokide- tai pyramidirakenne, jossa antimoni on koordinoitunut fluoreihin. Se muodostaa helposti komplekseja muiden fluoridien tai fluoria sisältävien yhdisteiden kanssa ja voi hapettua antimonin +5-tilaan reagoidessaan voimakkaiden fluorivälittäjien kanssa (esimerkiksi SbF₅).

Valmistus

SbF₃ valmistetaan teollisesti ja laboratoriossa käyttämällä fluorinuoria sisältäviä menetelmiä, esimerkiksi halogeenien vaihdon tai suoran fluorauksen avulla. Yleisiä menetelmiä ovat fluoria sisältävien rehaktiivien käyttö antimoniyhdisteiden kanssa tai antimonin/antimonikloridin käsittely fluoriväliaineiden kanssa. Valmistustavasta riippuen on tärkeää hallita reaktiolämpötiloja ja estää sivutuotteiden muodostuminen.

Käyttö ja merkitys

• Swartsin reaktio: SbF₃ tunnetaan organokemiallisessa synteesissä nimellä Swartin reagenssi. Sitä käytetään orgaanisten halidejen, erityisesti alkyylikloridien tai -bromidien, muuttamiseen vastaaviksi alkyyliflyorideiksi (fluorinaatio) yhteistyössä kloorin tai voimakkaiden Lewis-happojen/halogenien kanssa. Tätä menetelmää kutsutaan Swartsin reaktioksi.
• Inorgaaninen kemia: SbF₃ toimii lähtöaineena ja reagenssina muiden antimonin fluori- ja oksyfluoriyhdisteiden valmistuksessa sekä kompleksi- ja koordinaatiokemian tutkimuksissa.
• Kemialliset välituotteet: Sitä voidaan käyttää erilaisissa orgaanisissa synteeseissä fluoriryhmän tuomiseksi molekyyliin, mikä muuttaa tuotteen kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia (esim. lipofilisyyttä, stabiiliutta).

Turvallisuus ja käsittely

SbF₃ on myrkyllinen ja ärsyttävä aine. Se voi reagoida veden kanssa muodostaen fluorivetyä (HF) ja antimonin oksi- tai oksyfluoriyhdisteitä, ja fluorivety on erittäin korroosiivista ja terveydelle vaarallista. Käsittelyssä on käytettävä asianmukaisia suojavälineitä (suojalasit, käsineet, hengityssuojaus tarvittaessa) ja työskenneltävä hyvin ilmastoidussa tilassa tai huoneistokaapissa. Jätteiden käsittelyssä on noudatettava paikallisia määräyksiä, ja aineet tulee neutraloida ja hävittää turvallisesti.

Ympäristö ja hävitys

Antimoni- ja fluori-ionit voivat olla ympäristölle haitallisia. Hävittäminen tulee suorittaa siten, että aineet eivät pääse vesistöihin tai maaperään. Pienet määrät neutraloidaan ja kierrätetään mahdollisuuksien mukaan, ja suuret määrät luovutetaan hyväksytylle ongelmajätehuollolle.

Lisätiedoissa kannattaa tarkistaa tarkat fysikaaliset ja turvallisuustiedot käyttöturvallisuustiedotteesta (MSDS) ennen aineen käyttöä.

Hae kirjaimella