Chloryl - Chloryl

Chloryl
Strukturní vzorec
Model vyplňování prostoru krystalové struktury
Jména
Preferovaný název IUPAC
Chloryl
Systematický název IUPAC
Dioxo-λ5-chloranylium
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu

v chemie, chloryl se týká triatomické kation s chemický vzorec ClO+
2. Tento druh má stejnou obecnou strukturu jako chloritan (ClO−
2), ale je elektronicky odlišný, přičemž chlor má +5 oxidační stav (spíše než +3 chloritan ). To z něj dělá vzácný příklad pozitivně nabitého oxychloridu. Chlorylové sloučeniny, jako např FClO
2 a [ClO2] [RuF6], jsou vysoce reaktivní a prudce reagují s vodou a většinou organických sloučenin.[1][2]

Struktura

The ClO+
2 kation je izoelektronický s TAK
2,[3] a má ohnutou strukturu s úhlem vazby blízkým 120 °. Vazba Cl – O je pořadí dluhopisů 1.5, s jeho Lewisovou strukturou sestávající z a dvojná vazba a a dativní vazba který nevyužívá d-orbitaly.[4]

Červená barva ClO+
2 je způsoben elektronovými přechody do protivazebného orbitálu. Analogický přechod do TAK
2 není ve viditelném spektru, takže TAK
2 je bezbarvý. Síla interakce s protiiontem ovlivňuje energii tohoto antibondingového orbitálu; v bezbarvých chlorylových sloučeninách tedy silné interakce s protiiontem, odpovídající vyšší kovalentní povaze vazby, posunují energii přechodu z viditelného spektra.[3]

Sloučeniny

Tepelný elipsoid model koordinačního prostředí chloru v chloryl hexafluoroantimonátu, [ClO2] [SbF6], ukazující interakce F-Cl.

Existují dvě kategorie chlorylových sloučenin. První kategorie je bezbarvá a zahrnuje chlorylfluorid (FClO
2). Jsou mírně reaktivní. Ačkoli je chlorylfluorid pojmenován jako iontová „chloryl“ sloučenina, je spíše kovalentní sloučeninou než iontová sloučenina fluoridu a chlorylového kationtu.

Druhá kategorie obsahuje červeně zbarvené sloučeniny, které jsou vysoce reaktivní. Tyto zahrnují chloryl fluorosulfát, ClO
2TAK
3Fa dichloryltrisulfát, (ClO
2)
2(S.
3Ó
10). Tyto chlorylové sloučeniny tvoří červené roztoky kyselina fluorovodíková a obsahují červeně zbarvené ClO+
2 kation, který disociuje v roztoku. V pevném stavu Raman a infračervený Spektra indikují silné interakce s protiiontem.[3][1] Ne všechny chlorylové sloučeniny v pevném stavu jsou nutně iontové. Reakční produkty sloučeniny FClO
2 s BF
3 a PF
5 se předpokládá, že jsou molekulární adukty spíše než pravda soli.[3][5]

Jedna pozoruhodná chlorylová sloučenina je dichlorhexoxid, který existuje jako iontová sloučenina přesněji popsaná jako chloryl perchlorát, [ClO
2]+
[ClO
4]−
.[6] Je to červená dýmavá kapalina za standardních podmínek.

Chlorylové sloučeniny se nejlépe připraví reakcí FClO
2 se silným Lewisova kyselina. Například:[5]

FClO
2 + AsF
5 → [ClO2] [AsF6]

Jsou možné i jiné způsoby syntézy, včetně:[5]

5 ClO
2 + 3 AsF
5 → 2 [ClO2] [AsF6] + AsF
3Ó + 4 Cl
2
Cl
2Ó
6 + 2 SbF
5 → [ClO2] [SbF6] + SbF
3Ó + FClO
3

Metathesis reakce mohou být prováděny se silnými Lewisovy základny. Například reakce hexafluoroplatinátové soli s nitrylfluorid výnosy nitronium sůl:[5]

[ClO2] [PtF6] + FNO
2 → [Č2] [PtF6] + FClO
2

Reference

  1. ^ A b Christe, K. O .; Schack, C. J .; Pilipovich, D .; Sawodny, W. (1969). „Chlorylový kation, ClO+
    2    ". Anorganická chemie. 8 (11): 2489–2494. doi:10.1021 / ic50081a050.
  2. ^ Bougon, R .; Cicha, W. V .; Lance, M .; Meublat, L .; Nierlich, M .; Vigner, J. (1991). "Charakterizace přípravy a krystalová struktura chlorylhexafluoruthenátu (1-). Krystalová struktura [ClF
    2    ]+
    [RuF
    6    ]−
    ". Anorganická chemie. 30 (1): 102–109. doi:10.1021 / ic00001a019.
  3. ^ A b C d Carter, H. A .; Johnson, W. M .; Aubke, F. (15. prosince 1969). „Chlorylové sloučeniny. Část II. Chlorylhexafluoroarsenát a chlorrylfluorid“. Canadian Journal of Chemistry. 47 (24): 4619–4625. doi:10.1139 / v69-763.
  4. ^ David L. Cooper (2001). „Popis chemické vazby na hyperkoordinovaný chlór spojený se spřádáním“. Účty teoretické chemie. 105 (4–5): 323–327. doi:10.1007 / PL00013292.
  5. ^ A b C d K. O. Christe; C. J. Schack (1976). Harry Julius Emeléus, A. G. Sharpe (ed.). Chlor Oxyfluoridy. Pokroky v anorganické chemii a radiochemii, svazek 18. Academic Press. str. 356–358. ISBN  0-12-023618-4.
  6. ^ Tobias, K. M .; Jansen, M. (1986). "Krystalová struktura Cl
    2    Ó
    6    ". Angewandte Chemie International Edition v angličtině. 25 (11): 993–994. doi:10,1002 / anie.198609931.