Perchlorylfluorid - Perchloryl fluoride

Nesmí být zaměňována s chloristan fluoru.
Perchlorylfluorid
Perchlorylfluorid
Perchloryl-fluorid-3D-vdW.png
Jména
Název IUPAC
Perchlorylfluorid
Ostatní jména
Chlor-oxyfluorid, Perchlorofluorid, Chlorfluoroxid, Trioxychlorofluorid, Perchloric acid fluorid
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Informační karta ECHA100.028.660 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 231-526-0
Číslo RTECS
  • SD1925000
UNII
Vlastnosti
ClO3F
Molární hmotnost102,4496 g / mol
VzhledBezbarvý plyn
Zápachsladký zápach
Hustota1,434 g / cm3
Bod tání -147,8 ° C (-234,0 ° F; 125,3 K)
Bod varu -46,7 ° C (-52,1 ° F; 226,5 K)
0,06 g / 100 ml (20 ° C)
Tlak páry10,5 atm (20 ° C)[1]
Viskozita3,91 x 10−3 Pa.s (@ bod tání)
Struktura
Čtyřboká[2]:373
Termochemie
278,97 J / (mol * K)
-21,42 kJ / mol [3]:380
Nebezpečí
Hlavní nebezpečíŽíravý, oxidační, toxický
NFPA 704 (ohnivý diamant)
3 ppm
Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC):
385 ppm (krysa, 4 hodiny)
451 ppm (pes, 4 hodiny)[4]
2000 ppm (krysa, 40 min)
451 ppm (pes, 4 hodiny)[4]
NIOSH (Limity expozice USA zdraví):
PEL (Dovolený)
PEL (časově vážený průměr) 3 ppm (13,5 mg / m3)[1]
REL (Doporučeno)
PEL (časově vážený průměr) 3 ppm (14 mg / m3) ST 6 ppm (28 mg / m.)3)[1]
IDLH (Okamžité nebezpečí)
100 ppm[1]
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Perchlorylfluorid[5] je reaktivní plyn s chemický vzorec ClO
3F. Má charakteristický sladký zápach[6] který připomíná benzín a petrolej. Je toxický a silný oxidující a fluorační činidlo. To je fluorid kyseliny z kyselina chloristá.

Navzdory své malé entalpii formace (ΔHF° = −5,2 kcal / mol), je kineticky stabilní a rozkládá se pouze při 400 ° C.[2]:380 Je docela reaktivní vůči redukčním činidlům a aniontům, přičemž atom chloru působí jako elektrofil.[2]:382 Reaguje výbušně s redukčními činidly, jako je kov amidy, kovy, hydridy, atd.[6] Jeho hydrolýza ve vodě probíhá velmi pomalu, na rozdíl od hydrolýzy chlorylfluorid.

Syntéza a chemie

Perchlorylfluorid se vyrábí primárně fluorací chloristany. Antimonový pentafluorid je běžně používané fluorační činidlo:[2]:372–373

ClO−
4 + 3 HF + 2 SbF
5 → ClO
3F + H
3Ó+
 + 2 SbF−
6

ClO
3F reaguje s alkoholy k výrobě alkyl chloristany, což jsou výbušniny extrémně citlivé na nárazy.[7] V přítomnosti Lewisovy kyseliny může být použita pro zavedení –ClO
3 seskupit do aromatických kruhů pomocí elektrofilní aromatická substituce.[8]

Aplikace

Perchlorylfluorid se používá v organické chemii jako slabé fluorační činidlo.[2]:383 Byl to první průmyslově relevantní elektrofilní fluorační činidlo, které se od 60. let používá k výrobě fluoru steroidy.[7] V přítomnosti chloridu hlinitého se také používá jako elektrofilní perchlorylační činidlo pro aromatické sloučeniny.[9]

Perchlorylfluorid byl zkoumán jako vysoce účinný kapalné palivo pro rakety okysličovadlo.[10] Ve srovnání s chlorpentafluorid a pentafluorid bromitý, má výrazně nižší specifický impuls, ale nemá tendenci korodovat nádrže. Nevyžaduje kryogenní skladování. Chemik na raketové palivo John Drury Clark uvedl ve své knize Zapalování! [11] že perchlorylfluorid je zcela mísitelný s allhalogenovými oxidačními činidly, jako je např chlorfluorid a chlorpentafluorid a taková směs poskytuje potřebný kyslík pro správné spalování paliv obsahujících uhlík.

Může být také použit v plamenová fotometrie jako zdroj buzení.[12]

Bezpečnost

Perchlorylfluorid je toxický, s a TLV ze dne 3. ppm.[13] Je to silné dráždidlo plic a očí schopné způsobit popáleniny na exponované pokožce. Své IDLH úroveň je 100 ppm.[14] Mezi příznaky expozice patří závratě, bolesti hlavy, synkopa, a cyanóza. Vystavení toxickým hladinám způsobuje těžké záněty dýchacích cest a plicní otok.[10]

Reference

  1. ^ A b C d NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0490". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
  2. ^ A b C d E Harry Julius Emeléus; A. G. Sharpe (1976). Pokroky v anorganické chemii a radiochemii, svazek 18. Akademický tisk. ISBN  0-12-023618-4.
  3. ^ "Perchlorylfluorid". NIST Chemistry WebBook, SRD 69. 2018.
  4. ^ A b „Perchlorylfluorid“. Koncentrace bezprostředně nebezpečné pro život a zdraví (IDLH). Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
  5. ^ Laboratoř chemické vědy a technologie. „Perchlorylfluorid“. Národní institut pro standardy a technologie. Citováno 2009-11-28.
  6. ^ A b Jared Ledgard (2007). Přípravná příručka pro výbušniny (3. vyd.). Lulu.com. p. 77. ISBN  978-0-615-14290-6.
  7. ^ A b Peer Kirsch (2004). Moderní fluoroorganická chemie: syntéza, reaktivita, aplikace. Wiley-VCH. p. 74. ISBN  3-527-30691-9.
  8. ^ Peter Bernard David De la Mare (1976). Elektrofilní halogenace: reakční cesty zahrnující útok elektrofilních halogenů na nenasycené sloučeniny. Archiv CUP. p. 63. ISBN  0-521-29014-7.
  9. ^ Inman, C.E .; Oesterling, R.E .; Tyczkowski, E. A. (10.10.1958). „Reakce perchlorylfluoridu s organickými sloučeninami. I. Perchlorylace aromatických sloučenin1“. Journal of the American Chemical Society. 80 (19): 5286–5288. doi:10.1021 / ja01552a069. ISSN  0002-7863.
  10. ^ A b John Burke Sullivan; Gary R. Krieger (2001). Klinické vlivy na životní prostředí a toxické expozice (2. vyd.). Lippincott Williams & Wilkins. p. 969. ISBN  0-683-08027-X.
  11. ^ https://library.sciencemadness.org/library/books/ignition.pdf
  12. ^ Schmauch, G. E .; Serfass, E. J. (1958). "Použití perchlorylfluoridu ve fotometrii plamenem". Aplikovaná spektroskopie. 12 (3): 98–102. Bibcode:1958ApSpe..12 ... 98S. doi:10.1366/000370258774615483.
  13. ^ Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci. „Kapesní průvodce chemickými riziky NIOSH“. Centra pro kontrolu a prevenci nemocí. Citováno 2013-10-31.
  14. ^ Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci. „Dokumentace pro bezprostředně nebezpečné pro život nebo zdraví (IDLH)“. Centra pro kontrolu a prevenci nemocí. Citováno 2013-10-31.