في الكيمياء إن مركب رباعي فلوريد التيتانيوم عبارة عن مركب كيميائي غير عضوي، يتكون من أربع ذرات من الفلور مع ذرة واحدة من التيتانيوم، يمتلك الصيغة الجزيئية التالية: (TiF4)، يتواجد على شكل مادة صلبة بيضاء، يستخدم كمحفز للتوليف الانتقائي الكيميائي ونزع الحماية من ثنائي أسيتات الألدهيدات، يمتلك نقطة انصهار أعلى من 400 درجة مئوية، ونقطة الغليان 284 درجة مئوية.
رباعي فلوريد التيتانيوم
- إن مركب رباعي فلوريد التيتانيوم ويعرف بفلوريد التيتانيوم (IV) هو مركب غير عضوي يمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (TiF4)، وهو يتواجد على صورة مادة صلبة بيضاء وهو مادة استرطابية، على النقيض من رابع الهاليدات المتبقية من التيتانيوم، فإنه يتبنى بنية بوليمرية، بشكل مشترك مع رباعي الهاليدات الأخرى، فإن رباعي فلوريد التيتانيوم هو حمض لويس قوي.
- يمتلك رباعي فلوريد التيتانيوم كثافة مقدارها 2.798 جم لكل مل عند درجة حرارة مقدارها 25 درجة مئوية، وقد يتواجد على شكل مسحوق أو قطع ذو لون أبيض مع ثقل نوعي مقداره 2.798، وهو غير قابل للذوبان في الماء، وهو حساسة للرطوبة، يستخدم رباعي فلوريد التيتانيوم من أجل تحضير فلوريد الجليكوزيل، تحضير الفلوروهيدرينات، إضافة الكربوهيدرات إلى الألدهيدات والأمينات.
- يستخدم رباعي فلوريد التيتانيوم لتحضير فلوريد الجليكوزيل، وكمحفز للتوليف الانتقائي الكيميائي ونزع الحماية من ثنائي أسيتات الألدهيدات، وتتضمن عملية تحضير رباعي فلوريد التيتانيوم الطريقة التقليدية من خلال معالجة رباعي كلوريد التيتانيوم بفلوريد الهيدروجين الزائد، حيث ينتج عن ذلك رباعي فلوريد التيتانيوم وحمض الهيدروكلوريك تبعا للمعادلة الكيميائية التالية:
TiCl4 + 4 HF → TiF4 + 4 HCl
- يتم التنقية عن طريق التسامي، والذي يتضمن التكسير العكسي للبنية البوليمرية، يكشف علم البلورات بالأشعة السينية أن مراكز التيتانيوم (Ti) هي ثماني السطوح، لكنها ملتصقة في بنية عمودية غير عادية.
استخدامات رباعي فلوريد التيتانيوم
- لقد تم توثيق دور الفلورايد في تقليل التنقية وتعزيز إعادة التمعدن لأنسجة الأسنان الصلبة، تم استخدام أشكال مختلفة من محاليل الفلوريد موضعياً في طب الأسنان كعوامل وقائية ضد تسوس الأسنان، في الماضي القريب أصبحت فلوريدات المعادن، وخاصة رباعي فلوريد التيتانيوم، شائعة في أخوية أبحاث الأسنان بسبب تفاعلها الفريد مع الأنسجة الصلبة للأسنان.
- ولقد تم نشر العديد من الدراسات حول رباعي فلوريد التيتانيوم، مع استنتاجات إيجابية وسلبية، في العديد من المجلات البحثية، تم قبول القيمة الوقائية للفلوريدات الموضعية بشكل جيد، ومع ذلك على عكس الفلوريدات شائعة الاستخدام (على سبيل المثال، NaF ،SnF2 ،APF)، فقد أظهر رباعي فلوريد التيتانيوم (TiF4) توفير حماية أكبر ضد التسوس وتآكل الأسنان.
- يؤدي التفاعل الفريد لرباعي فلوريد التيتانيوم مع بنية الأسنان إلى تكوين طبقة مقاومة متماسكة (يشار إليها باسم طبقة تشبه الصقيل) على سطح السن، ولها امتصاص أعلى وسريع للفلورايد في المينا وعاج الأسنان وسطح الجذر، أظهر الاختبار الأولي الذي أجراه (Andrew J Reed) على الحيوانات أن التطبيق الموضعي لرباعي فلوريد التيتانيوم (1٪).
- كان أكثر فعالية في تقليل قابلية ذوبان المينا وفي منع التسوس من تطبيق فلوريد الستانوس وفلوريد الصوديوم وفلوريد فوسفات الألومنيوم، هذه النتائج جنبًا إلى جنب مع عدم وجود خصائص مزعجة، واستقرار محلول رباعي فلوريد التيتانيوم وعدم سمية التيتانيوم، يقترح استخدامه للوقاية من التسوس في الإنسان، ومع ذلك، كانت حموضته العالية موضع شك.
- يلعب رباعي فلوريد التيتانيوم (TiF4) دورًا مهمًا في طب الأسنان المسبق، وتخليق فلوريد المعادن وأغشية سيليكات التيتانيوم، وتعزيز النشاط التحفيزي الضوئي لـ (TiO2)، وتطبيقات تخزين الهيدروجين، على الرغم من وصف رباعي فلوريد التيتانيوم للنشاط التحفيزي الفائق في تفريغ درجة حرارة تحلل هيدريدات الفلز لم يتم دراسة خصائصه الأساسية بعد.
- تعد قابلية الانضغاط معلمة حيوية أثناء عمليات الطحن الميكانيكي ودورة الهيدروجين من هيدرات المعادن الصلبة للحفاظ على استقرارها، على الرغم من توفر العديد من دراسات الضغط المرتفع على هيدرات المعادن، لم يتم إجراء دراسة مماثلة على مضافة رباعي فلوريد التيتانيوم سواء بالطرق النظرية أو التجريبية.
- في محاولة لتحديد انضغاط محفز رباعي فلوريد التيتانيوم، تم أجراء أحدث حسابات تعتمد على نظرية الكثافة الوظيفية لثلاث حالات كيميائية من مركب (TiFx) حيث أن (x = 4 ، 3 ، 2)، تُشتق القوة الميكانيكية للمادة من التفاعلات بين الذرات والتي تتأثر بدورها بالبنية الدقيقة والترابط، تسلط النتائج الضوء على الخصائص الهيكلية والإلكترونية والميكانيكية والبصرية الفائقة لـ (TiF4) المعيني.
- والذي يحتوي على أعمدة ثماني السطوح مماثلة لتلك الموجودة في مادة أنسجة العظام (هيدروكسيباتيت)، تم البحث بشكل مكثف عن مواد ذات معامل يونغ قريبة من تلك الموجودة في العظام (20-30 جيجا باسكال) بحثًا عن غرسات عظمية، يمكن استخدام رباعي فلوريد التيتانيوم لهذا الغرض لأن متوسط معامل يونغ هو 47 جيجا باسكال، إن رباعي فلوريد التيتانيوم مادة متعددة الوظائف ليس فقط لحشوات الأسنان ولكن أيضًا لتطبيقات تقويم العظام والحفز.
