El carbonato de cesio o carbonato de cesio es un compuesto químico con la fórmula química Cs 2 C O 3 . Es un sólido cristalino de color blanco . El carbonato de cesio tiene una alta solubilidad en disolventes polares como agua , etanol y DMF . Su solubilidad es mayor en disolventes orgánicos en comparación con otros carbonatos como el carbonato de potasio y el carbonato de sodio , aunque sigue siendo bastante insoluble en otros disolventes orgánicos como el tolueno , el p -xileno y el clorobenceno . Este compuesto se utiliza en síntesis orgánica como base . [2] También parece tener aplicaciones en la conversión de energía.
El carbonato de cesio se puede preparar mediante descomposición térmica del oxalato de cesio. [3] Al calentarse, el oxalato de cesio se convierte en carbonato de cesio con emisión de monóxido de carbono .
También se puede sintetizar haciendo reaccionar hidróxido de cesio con dióxido de carbono. [3]
El carbonato de cesio facilita la N -alquilación de compuestos como sulfonamidas , aminas , β-lactamas , indoles , compuestos heterocíclicos , imidas aromáticas N -sustituidas , ftalimidas y otros compuestos similares. [4] La investigación sobre estos compuestos se ha centrado en su síntesis y actividad biológica. [5] En presencia de tetracloroaurato de sodio ( Na[AuCl 4 ] ), el carbonato de cesio es un mecanismo muy eficiente para la oxidación aeróbica de diferentes tipos de alcoholes en cetonas y aldehídos a temperatura ambiente sin compuestos poliméricos adicionales . No se produce formación de ácido cuando se utilizan alcoholes primarios . [6] El proceso de oxidación selectiva de alcoholes a carbonilos había sido bastante difícil debido al carácter nucleofílico del intermedio carbonilo . [5] En el pasado se han utilizado reactivos de Cr (VI) y Mn (VII) para oxidar alcoholes; sin embargo, estos reactivos son tóxicos y comparativamente caros. El carbonato de cesio también se puede utilizar en reacciones de síntesis de Suzuki , Heck y Sonogashira . El carbonato de cesio produce la carbonilación de alcoholes y la carbaminación [ se necesita clarificación ] de aminas de manera más eficiente que algunos de los mecanismos que se han introducido en el pasado. [7] El carbonato de cesio se puede utilizar para síntesis sensibles cuando se necesita una base fuerte y equilibrada.
Las células solares de polímero relativamente efectivas se construyen mediante recocido térmico de carbonato de cesio. El carbonato de cesio aumenta la eficacia energética de la conversión de energía de las células solares y mejora la vida útil de los equipos. [8] Los estudios realizados en UPS y XPS revelan que el sistema realizará menos trabajo debido al recocido térmico de la capa de Cs 2 CO 3 . El carbonato de cesio se descompone en Cs 2 O y Cs 2 O 2 por evaporación térmica. Se sugirió que, cuando Cs 2 O se combina con Cs 2 O 2, producen sustancias de tipo n que suministran electrones conductores adicionales a los dispositivos anfitriones. Esto produce una celda invertida altamente eficiente que puede usarse para mejorar aún más la eficiencia de las celdas solares de polímero o para diseñar celdas fotovoltaicas multiunión adecuadas. [9] Las capas nanoestructurales de Cs 2 CO 3 pueden utilizarse como cátodos para materiales electrónicos orgánicos debido a su capacidad de aumentar la energía cinética de los electrones. Las capas nanoestructurales del carbonato de cesio se han estudiado en diversos campos utilizando diferentes técnicas. Los campos incluyen estudios fotovoltaicos , mediciones de corriente-voltaje, espectroscopia de fotoelectrones UV , espectroscopia de fotoelectrones de rayos X y espectroscopia de impedancia . El semiconductor tipo n producido por la evaporación térmica de Cs 2 CO 3 reacciona intensamente con metales como Al y Ca en el cátodo. Esta reacción reducirá el trabajo de los metales del cátodo. [10] Las células solares de polímero basadas en procesos de solución están siendo objeto de amplios estudios debido a su ventaja en la producción de células solares de bajo costo. El fluoruro de litio se ha utilizado para aumentar la eficiencia de conversión de energía de las células solares de polímero . Sin embargo, requiere altas temperaturas (> 500 grados) y los estados de alto vacío aumentan el costo de producción. Los dispositivos con capas de Cs 2 CO 3 han producido una eficiencia de conversión de energía equivalente en comparación con los dispositivos que utilizan fluoruro de litio. [8] Colocación de un Cs 2 CO 3La capa entre el cátodo y el polímero emisor de luz mejora la eficiencia del OLED blanco .