Formil (2597-44-6) Propriedades Físicas e Químicas
Formil
Radical carbonilo de um carbono (formil, HCO•) comumente utilizado como fragmento reativo em estudos mecanísticos, química em fase gasosa e desenvolvimento de métodos para P&D e fluxos de trabalho analíticos.
| Número CAS | 2597-44-6 |
| Família | Radical formil (fragmento carbonilo) |
| Forma Típica | Espécie gasosa reativa |
| Graus Comuns | EP |
Formil é o radical carbonilo de um carbono com fórmula molecular \(\ce{CHO}\). É um radical monovalente de elétron desemparelhado localizado principalmente no átomo de carbono com interação π com o oxigênio carbonílico. Estruturalmente, o fragmento é o menor representante dos radicais acila e exibe características eletrônicas de um grupo carbonilo (caráter parcial de ligação dupla) combinado com reatividade radicalar (altamente eletrofílico e de curta duração em condições ordinárias).
Como espécie de orbital aberto e baixo peso molecular, o formil existe na prática como intermediário transitório em fase gasosa ou isolado em matriz, ao invés de um composto estável e isolável. Possui praticamente nenhuma ligação rotacional, baixa complexidade e pequena área polar superficial topológica, mas os motivos radicalar e carbonilo polar conferem reatividade que domina o comportamento de fase e partição. A química ácido-base não é aplicável no sentido convencional (não há equilíbrios estáveis de protonação como radical isolado); em meio condensado, reações rápidas (hidratação, abstração de átomo de hidrogênio, recombinação, oxidação) determinam seu destino em lugar de equilíbrios clássicos de solubilidade.
Graus comerciais comuns reportados para esta substância incluem: EP.
Propriedades Físicas Básicas
Densidade
Não existe valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto atual de dados. Como radical gasoso pequeno em condições ambientes, a densidade macroscópica não é uma especificação material significativa; a densidade parcial em fase gasosa ao ser gerado depende do método e condições de geração.
Ponto de Fusão
Não existe valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto atual de dados. O radical formil não é um material cristalino isolável em condições laboratoriais padrão.
Ponto de Ebulição
Não existe valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto atual de dados. A entidade comporta-se como espécie transitória em fase gasosa nas temperaturas em que é formada.
Pressão de Vapor
Não existe valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto atual de dados. Descrições de pressão de vapor não são aplicáveis a um radical instável observado normalmente apenas de forma transitória em fase gasosa ou isolado em matrizes a baixas temperaturas.
Ponto de Fulgor
Não existe valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto atual de dados. O radical formil não é manuseado como líquido a granel e testes de ponto de fulgor não são aplicáveis.
Propriedades Químicas
Solução e Comportamento de Fase
O radical formil é um pequeno intermediário reativo em fase gasosa; não possui valor estável e significativo de solubilidade em solventes convencionais. Em contato com fases condensadas, é consumido rapidamente em reações bimoleculares (abstração de hidrogênio, recombinação radicalar, adição a sistemas insaturados) ou por reação com O2 dissolvido para formar intermediários peróxi. Previsões baseadas em descritores computados (área polar superficial topológica 17.1; número de aceitadores de ligação de hidrogênio 1) indicam área polar limitada, mas a natureza radicalar e alta reatividade tornam descritores padrão de partição ou solubilidade em equilíbrio de utilidade prática restrita.
Reatividade e Estabilidade
A característica definidora é sua estrutura eletrônica de orbital aberto: alta reatividade química frente a armadilhas para radicais, oxigênio molecular, ligações insaturadas e doadores de hidrogênio. Canais típicos de reação incluem recombinação para produtos carbonílicos de orbital fechado, oxidação para espécies peróxi formil na presença de O2, e abstração ou transferência de átomo de hidrogênio. A espécie é termicamente e quimicamente instável em condições ambientes, sendo normalmente observada apenas em fase gasosa, plasma, chama, isolamento em matriz ou produzida in situ em concentrações estacionárias muito baixas em sistemas de reações radicalares.
Dados Termodinâmicos
Entalpias Padrão e Capacidade Térmica
Não existe valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto atual de dados. Caracterização termocinética de radicais transitórios é normalmente obtida a partir de cálculos eletrônicos de alto nível ou estudos espectroscópicos/cinéticos especializados, ao invés de calorimetria de massa convencional.
Parâmetros Moleculares
Massa Molecular e Fórmula
- Fórmula molecular: \(\ce{CHO}\)
- Massa molecular: 29.018 (reportada) — unidades: \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
- Massa exata: 29.002739651
- Massa monoisotópica: 29.002739651
Descritores computados adicionais: número de átomos pesados 2; complexidade 2; carga formal 0; contagem de ligações rotativas 0; área polar superficial topológica 17.1.
SMILES: [CH]=O
InChI: InChI=1S/CHO/c1-2/h1H
InChIKey: CFHIDWOYWUOIHU-UHFFFAOYSA-N
LogP e Polaridade
- XLogP3‑AA (computado): 1.2
O valor XLogP computado indica lipofilicidade prevista moderada para um fragmento pequeno e neutro, mas o comportamento prático de partição para um radical é dominado pela reatividade e curta vida útil. A TPSA de 17.1 e um único sítio aceitador de ligação de hidrogênio refletem a presença do oxigênio do carbonilo; no entanto, interações de ligações de hidrogênio em solução são transitórias pois o radical rapidamente sofre reações químicas em vez de estabelecer solvatacão em equilíbrio.
Características Estruturais
Formil é um fragmento carbonilo planar (semelhança sp2) com um elétron desemparelhado delocalizado entre o carbono e o oxigênio em certa extensão; a estabilização por ressonância pelo átomo de oxigênio estabiliza parcialmente o centro radicalar, mas não confere persistência de longo prazo. O fragmento contém apenas dois átomos pesados (C e O) e um hidrogênio, conferindo blindagem estérica mínima. Geração de conformadores usando métodos padrão de mecânica molecular não é aplicável devido à valência atômica não suportada para estrutura eletrônica radicalar nesses campos de força.
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e Códigos
- CAS: 2597-44-6
- ChEBI ID: CHEBI:29327
- Nikkaji number: J247.870F
- Wikidata: Q27110014
SMILES: [CH]=O
InChI: InChI=1S/CHO/c1-2/h1H
InChIKey: CFHIDWOYWUOIHU-UHFFFAOYSA-N
Sinônimos e Nomes Estruturais
Sinônimos e rótulos fornecidos pelo depositante encontrados nos metadados de registro incluem:
Formil; 2597-44-6; RefChem:1085542; Radical formil; hidridooxidocarbono(.); HCO(.); CHEBI:29327
(Sinônimos adicionais obsoletos ou removidos estão presentes em anotações históricas, mas não são aqui reproduzidos como sinônimos principais.)
Aplicações Industriais e Comerciais
Usos Representativos e Setores da Indústria
Como substância isolada em grande quantidade, o radical formil não é um produto comercial. Sua relevância para a indústria está como um intermediário reativo transitório encontrado na química em fase gasosa, combustão e química da chama, processos de oxidação atmosférica e estudos mecanísticos de reações de radicais. É de interesse para pesquisadores que modelam vias de oxidação de compostos com um átomo de carbono e para aqueles que estudam mecanismos de cadeia radicalar.
Papel na Síntese ou Formulações
O formil atua principalmente como um intermediário de curta duração na química sintética radicalar e em vias mecanísticas, em vez de como reagente ou componente de formulação. Em contextos sintéticos, pode ser gerado in situ sob condições controladas para investigar cinéticas de reação ou para efetuar passos de transferência de elétron único; não está disponível nem é utilizado como material estável e acondicionado para transporte.
Visão Geral de Segurança e Manuseio
Toxicidade Aguda e Ocupacional
O radical formil é uma espécie transitória extremamente reativa, e não um tóxico convencional com limites de exposição estabelecidos. Riscos ocupacionais e agudos associados a sistemas que geram formil incluem exposição a carbonilas reativas (por exemplo, formaldeído), produtos da combustão e oxidantes. Quando gerado, o radical pode participar em reações em cadeia que produzem espécies secundárias tóxicas ou irritantes; controles de engenharia apropriados, proteção respiratória e a evitação de exposições descontroladas são necessários ao trabalhar com processos que produzem intermediários radicalares.
Considerações de Armazenamento e Manuseio
O formil não é armazenado como material a granel; deve ser gerado e consumido in situ se necessário para química experimental ou de processo. As considerações de manuseio focam, portanto, no controle dos pontos de geração: uso de atmosferas inertes quando apropriado, eliminação de fontes de ignição, contenção para prevenir a liberação de carbonilas voláteis relacionadas e lavagem ou extinção dos fluxos de efluentes. Devem ser aplicadas práticas padrão de laboratório e higiene industrial: ventilação local exaustora, equipamentos de proteção individual adequados e procedimentos para minimizar a exposição dos trabalhadores a intermediários reativos e seus subprodutos. Para informações detalhadas sobre riscos, transporte e regulação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (SDS) específica do produto e a legislação local.
