Oxid trifluoramin - Trifluoramine oxide

Oxid trifluoramin
Trifluoramin oxid.svg
Trifluoramin-oxid-3D-balls.png
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Vlastnosti
F3NÓ
Molární hmotnost87.001 g · mol−1
Bod tání −87,5 ° C (−125,5 ° F; 185,7 K)
Bod varu -161 ° C (-258 ° F; 112 K)
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu

Oxid trifluoramin nebo Trifluorid oxidu dusičitého (F3NE) je anorganická molekula se silnými fluoračními schopnostmi.

Výroba

Oxid trifluoramin byl poprvé objeven v roce 1966 nezávisle dvěma různými skupinami. Jedním ze způsobů, jak jej vyrobit, byl elektrický výboj ve směsi kyslíku fluorid dusitý. Další ještě méně výnosnou metodou je reakce fluoridů vzácných kovů (IrF6 nebo PtF6) s oxid dusnatý.[1] Odděluje se destilací a lze jej vyčistit zpracováním hydroxid draselný roztok, který reaguje s ostatními produkovanými molekulami obsahujícími fluor.[1]

Alternativním způsobem jeho výroby je spalování kyseliny dusičné ve fluoru, po kterém následuje rychlé ochlazení.[2] Ještě dalším způsobem je fotochemická reakce fluoru a nitrosylfluorid: F2 + FNO → F3NE. K této reakci může dojít také při zahřátí, ale horký fluor je těžké zadržet bez reakce s nádobou.[3] další výrobní cestou je tepelný rozklad nitrosyl hexafluoronickelátu (NO)2NiF6 + ONF + ONF3.[4]

Vlastnosti

F3NO je za standardních podmínek bezbarvý plyn. Má kritickou teplotu 29,5 ° C, kde hustota je 0,593 g / cm3. Kritický tlak je asi 64 atmosfér.[5]

Oxid trifluoramin má a Troutonova konstanta ze dne 20.7.[5] Odpařovací teplo při teplotě varu je 3,85 kcal / mol.[5]

F3ŽÁDNÁ molekula nemá C.3V symetrie, přičemž všechny vazby N-F jsou ekvivalentní. Tvar je téměř čtyřstěn, protože vazba N-O je v přírodě podobná vazbám N-F.[1]The nukleární magnetická rezonance (NMR) spektrum 19F má tripletovou čáru kolem -363 ppm. JNF je 136 Hz.[1]Infračervené spektrum N-O se táhne na 1687 cm−1, N-F úsek na 743 cm−1, nesymetrický úsek N-F 887 cm−1 BendONF ohyb 528 cm−1, vadnou další pásma na 558, 528, 801, 929, 1055, 1410, 1622, 1772, 2435 a 3345 cm−1.[1] Dipólový moment je 0,0390 D.[6]

N-O vazba má 75% charakter dvojné vazby. To se liší od aminoxidy kde amin je mnohem zásaditější a má kladný náboj.[5] Délka vazby N-O je 1,158 Á; délka vazby N – F je 1,431 Å; úhly vazby ∠FNF jsou 101 °; a tři úhly vazby ∠ONF = 117.[7]

Oxid trifluoramin je toxický a zabíjí krysy při koncentraci mezi 200 a 500 ppm.[5]

Reakce

Na fluoraci jiných sloučenin nitrosylfluorid (NOF).[8]Oxid trifluoramin nereaguje s vodou, sklem nebo nikl, což usnadňuje manipulaci.[1]"Adukty" vytvořené s pentafluoridy jsou ve skutečnosti hexafluoridové soli obsahující F2NE+ ion.[1]

Podkladprodukt[8]komentář
N2F4NF3
N2Ó4NE2F
Cl2ClF
SF4SF6
H2Óžádná reakce
vodný NaOHNE3−, F−pomalý
H2TAK4HNO3, HFpřes F2NE+
SbF5SbF5•F3NE
AsF5AsF5•F3NE
PF5žádná reakce
BF3BF3•F3NE

Oxid trifluoramin reaguje se rtutí pomalu a vytváří se fluoridy rtuti a oxidy dusíku.[5] Oxid trifluoramin je při zahřátí na 300 ° C poměrně stabilní, ale pomalu se rozpadá na fluor a NO2F, NOF, NO2 a žádná. Kyslík zůstává během rozkladu připojen k dusíku.[5]

Reference

  1. ^ A b C d E F G Fox, W. B .; MacKenzie, J. S .; Vanderkooi, N .; Sukornick, B .; Wamser, C. A .; Holmes, J. R .; Eibeck, R.E .; Stewart, B. B. (červen 1966). „Trifluoramin Oxide“. Journal of the American Chemical Society. 88 (11): 2604–2605. doi:10.1021 / ja00963a051.
  2. ^ Powell, P. (2013). Chemie nekovů. Springer Science & Business Media. p. 134. ISBN  9789401169042.
  3. ^ Fox, W.B .; MacKenzie, J.S .; Vitek, R. (únor 1970). "Chemie trifluoraminoxidu. V. Syntéza F3 no fotochemickou fluorací nitrosylfluoridu". Dopisy z anorganické a jaderné chemie. 6 (2): 177–179. doi:10.1016/0020-1650(70)80336-1.
  4. ^ Bartlett, Neil; Passmore, J .; Wells, E. J. (1966). "Trifluorid oxidu dusičitého". Chemická komunikace (Londýn) (7): 213. doi:10.1039 / C19660000213.
  5. ^ A b C d E F G Fox, W. B .; MacKenzie, J. S .; McCarthy, E. R .; Holmes, J. R .; Stahl, R.F .; Juurik, R. (říjen 1968). "Chemistry of trifluoramine oxid. I. Syntéza a charakterizace trifluoramin". Anorganická chemie. 7 (10): 2064–2067. doi:10.1021 / ic50068a022.
  6. ^ Kirchhoff, William H .; Lide, David R. (červenec 1969). "Mikrovlnné spektrum, dipólový moment a kvadrupólová vazebná konstanta oxidu trifluoraminového". The Journal of Chemical Physics. 51 (1): 467–468. doi:10.1063/1.1671761.
  7. ^ Platón, Vernon; Hartford, William D .; Hedberg, Kenneth (listopad 1970). „Výzkum elektronové difrakce molekulární struktury oxidu trifluoraminového, F3NO“. The Journal of Chemical Physics. 53 (9): 3488–3494. doi:10.1063/1.1674522.
  8. ^ A b Fox, William B .; Wamser, C. A .; Eibeck, R .; Huggins, D. K .; MacKenzie, James S .; Juurik, R. (červen 1969). "Chemistry of trifluoroamine oxid. II. Reactions with anorganic substrates". Anorganická chemie. 8 (6): 1247–1249. doi:10.1021 / ic50076a010.