Оксид трифторамина - Trifluoramine oxide
| |||
| Идентификаторы | |||
|---|---|---|---|
3D модель (JSmol ) | |||
| ChemSpider | |||
PubChem CID | |||
| |||
| |||
| Свойства | |||
| F3NО | |||
| Молярная масса | 87.001 г · моль−1 | ||
| Температура плавления | -87,5 ° С (-125,5 ° F, 185,7 К) | ||
| Точка кипения | -161 ° С (-258 ° F, 112 К) | ||
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
| Ссылки на инфобоксы | |||
Оксид трифторамина или Трифторид оксида азота (F3Нет) представляет собой неорганическую молекулу с сильной фторирующей способностью.
Производство
Оксид трифторамина был впервые открыт в 1966 году независимо двумя разными группами. Одним из способов его получения был электрический разряд в смеси кислорода на трифторид азота. Другой, еще менее продуктивный метод - взаимодействие фторидов благородных металлов (IrF6 или PtF6) с участием оксид азота.[1] Он отделяется перегонкой и может быть очищен обработкой гидроксид калия раствор, который вступает в реакцию с другими образующимися фторсодержащими молекулами.[1]
Другой способ его получения - сжигание азотной кислоты во фторе с последующим быстрым охлаждением.[2] Еще один способ - фотохимическая реакция фтора и нитрозил фторид: F2 + FNO → F3Нет. Эта реакция также может происходить с теплом, но горячий фтор трудно удержать без реакции с контейнером.[3] еще один способ производства - термическое разложение нитрозилгексафтороникелата (NO)2NiF6 + ONF + ONF3.[4]
Свойства
F3NO при стандартных условиях является бесцветным газом. Он имеет критическую температуру 29,5 ° C при плотности 0,593 г / см.3. Критическое давление около 64 атмосфер.[5]
Оксид трифторамина имеет Постоянная Траутона из 20,7.[5] Теплота испарения при температуре кипения составляет 3,85 ккал / моль.[5]
F3В молекуле NO есть C3В симметрия, при этом все связи N-F эквивалентны. Форма почти тетраэдр, поскольку связь N-O похожа на связи N-F по природе.[1]В ядерный магнитный резонанс (ЯМР) спектр 19F имеет триплетную линию около -363 ppm. JNF составляет 136 Гц.[1]В инфракрасном спектре N-O простирается на 1687 см.−1, Растяжка N-F на 743 см−1, несимметричная растяжка N-F 887 см−1 Колено ∠ONF 528 см−1, увядает другие полосы на 558, 528, 801, 929, 1055, 1410, 1622, 1772, 2435 и 3345 см−1.[1] Дипольный момент 0,0390 D.[6]
Связь N-O имеет характер двойной связи 75%. Это отличается от оксиды аминов где амин гораздо более основной и с положительным зарядом.[5] Длина связи N-O составляет 1,158 Å; длина связи N – F составляет 1,431 Å; валентный угол ∠FNF равен 101 °; и три валентных угла ∠ONF = 117.[7]
Оксид трифторамина токсичен, убивая крыс при концентрации от 200 до 500 ppm.[5]
Реакции
О фторировании других соединений нитрозил фторид (NOF) формируется.[8]Оксид трифторамина не реагирует с водой, стеклом или никель, что упрощает обработку.[1]«Аддукты», образованные с пентафторидами, на самом деле представляют собой гексафторидные соли, содержащие F2Нет+ ион.[1]
| субстрат | товар[8] | комментарий |
|---|---|---|
| N2F4 | NF3 | |
| N2О4 | Нет2F | |
| Cl2 | ClF | |
| SF4 | SF6 | |
| ЧАС2О | нет реакции | |
| водный NaOH | Нет3−, F− | медленный |
| ЧАС2ТАК4 | HNO3, ВЧ | через F2Нет+ |
| SbF5 | SbF5• F3Нет | |
| AsF5 | AsF5• F3Нет | |
| PF5 | нет реакции | |
| BF3 | BF3• F3Нет |
Оксид трифторамина медленно реагирует с ртутью с образованием фториды ртути, и оксиды азота.[5] Оксид трифторамина довольно стабилен при нагревании до 300 ° C, но медленно распадается на фтор и NO.2F, NOF, NO2 и нет. Кислород остается присоединенным к азоту во время разложения.[5]
использованная литература
- ^ а б c d е ж г Fox, W. B .; MacKenzie, J. S .; Вандеркой, Н .; Sukornick, B .; Wamser, C.A .; Холмс, Дж. Р .; Eibeck, R.E .; Стюарт, Б. Б. (июнь 1966 г.). «Трифторамина оксид». Журнал Американского химического общества. 88 (11): 2604–2605. Дои:10.1021 / ja00963a051.
- ^ Пауэлл, П. (2013). Химия неметаллов. Springer Science & Business Media. п. 134. ISBN 9789401169042.
- ^ Fox, W.B .; MacKenzie, J.S .; Витек, Р. (февраль 1970 г.). «Химия оксида трифторамина. V. Синтез F3 no путем фотохимического фторирования нитрозилфторида». Письма по неорганической и ядерной химии. 6 (2): 177–179. Дои:10.1016/0020-1650(70)80336-1.
- ^ Бартлетт, Нил; Пассмор, Дж .; Уэллс, Э. Дж. (1966). «Трехфтористый оксид азота». Химические коммуникации (Лондон) (7): 213. Дои:10.1039 / C19660000213.
- ^ а б c d е ж г Fox, W. B .; MacKenzie, J. S .; McCarthy, E. R .; Holmes, J. R .; Stahl, R. F .; Джурик Р. (октябрь 1968 г.). «Химия оксида трифторамина. I. Синтез и характеристика трифторамина». Неорганическая химия. 7 (10): 2064–2067. Дои:10.1021 / ic50068a022.
- ^ Кирхгоф, Уильям Х .; Лиде, Дэвид Р. (июль 1969 г.). «Микроволновый спектр, дипольный момент и константа квадрупольного взаимодействия оксида трифторамина». Журнал химической физики. 51 (1): 467–468. Дои:10.1063/1.1671761.
- ^ Платон, Вернон; Хартфорд, Уильям Д .; Хедберг, Кеннет (ноябрь 1970 г.). «Электронно-дифракционное исследование молекулярной структуры оксида трифторамина, F3NO». Журнал химической физики. 53 (9): 3488–3494. Дои:10.1063/1.1674522.
- ^ а б Фокс, Уильям Б.; Wamser, C.A .; Eibeck, R .; Huggins, D. K .; Маккензи, Джеймс С .; Джурик, Р. (июнь 1969 г.). «Химия оксида трифторамина. II. Реакции с неорганическими субстратами». Неорганическая химия. 8 (6): 1247–1249. Дои:10.1021 / ic50076a010.