Оксид трифторамина
| |||
| Идентификаторы | |||
|---|---|---|---|
3D model ( JSmol ) | |||
| ХимическийПаук | |||
ПабХим CID | |||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| Характеристики | |||
| F3NФ3НО | |||
| Молярная масса | 87.001 g·mol −1 | ||
| Появление | Бесцветный газ | ||
| Температура плавления | -161 ° C (-258 ° F; 112 К) | ||
| Точка кипения | -87,5 ° C (-125,5 ° F; 185,7 К) | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |||
Оксид трифторамина или оксид трифторида азота ( F 3 NO ) представляет собой неорганическую молекулу с сильной фторирующей способностью.
Производство
[ редактировать ]Оксид трифторамина был впервые открыт в 1966 году независимо двумя разными группами. Одним из способов его получения был электрический разряд в смеси кислорода с трифторидом азота . Другой, еще менее продуктивный метод — взаимодействие фторидов благородных металлов ( IrF 6 или PtF 6 ) с оксидом азота . [1] Его отделяют перегонкой и можно очистить, обрабатывая его раствором гидроксида калия , который вступает в реакцию с другими образующимися фторсодержащими молекулами. [1]
Альтернативный способ его получения — сжигание азотной кислоты во фторе с последующим быстрым охлаждением. [2] Еще один путь — фотохимическая реакция фтора и нитрозилфторида : F 2 + FNO → F 3 NO. Эта реакция может происходить и при нагревании, но горячий фтор трудно удержать без реакции с контейнером. [3] Еще один путь производства – термическое разложение нитрозилгексафторникелата (NO) 2 NiF 6 → ONF + ONF 3 + NiF 2 . [4]
Характеристики
[ редактировать ]F 3 NO — бесцветный газ при стандартных условиях. Его критическая температура составляет 29,5 ° C, а плотность составляет 0,593 г/см. 3 . Критическое давление составляет около 64 атмосфер. [5]
Оксид трифторамина имеет константу Траутона 20,7. [5] Теплота парообразования при температуре кипения составляет 3,85 ккал/моль. [5]
Молекула F 3 NO имеет симметрию C 3V , при этом все связи NF эквивалентны. Форма почти тетраэдра, поскольку связь NO по своей природе аналогична связям NF. [1] Спектр ядерного магнитного резонанса (ЯМР) 19 F имеет триплетную линию около -363 частей на миллион. J NF составляет 136 Гц. [1] Инфракрасный спектр NO простирается на 1687 см. −1 , растяжка НФ на 743 см. −1 , несимметричная растяжка НФ 887 см −1 ∠Отвод ОНФ 528 см −1 , засыхают остальные полосы на 558, 528, 801, 929, 1055, 1410, 1622, 1772, 2435 и 3345 см. −1 . [1] Дипольный момент равен 0,0390 Д. [6]
Связь NO имеет 75% характера двойной связи. Это отличается от оксидов аминов , где амин гораздо более основной и имеет положительный заряд. [5] Длина связи NO составляет 1,158 Å; длина связи N–F составляет 1,431 Å; валентные углы ∠FNF составляют 101°; и три валентных угла ∠ONF = 117. [7]
Оксид трифторамина токсичен и убивает крыс при концентрации от 200 до 500 частей на миллион. [5]
Реакции
[ редактировать ]При фторировании других соединений нитрозилфторид (NOF). образуется [8] Оксид трифторамина не вступает в реакцию с водой, стеклом или никелем , что облегчает обращение с ним. [1] «Аддукты», образующиеся с пентафторидами, на самом деле представляют собой соли гексафторида, содержащие F 2 NO. + ион. [1]
| субстрат | продукт [8] [9] | комментарий |
|---|---|---|
| Н 2 Ж 4 | НФ 3 | |
| Н 2 О 4 | НЕТ 2 Ф | |
| кл 2 | КФ | |
| СФ 4 | СФ 6 | |
| Н 2 О | никакой реакции | |
| водный раствор NaOH | № 3 − , Ф − | медленный |
| Н 2 ТАК 4 | HNO3 HF , | через F 2 НЕТ + |
| SbFСбФ5 | Ф 2 НЕТ + СбФ 6 − | |
| АсФ 5 | Ф 2 НЕТ + АсФ 6 − | |
| ПФ 5 | никакой реакции | |
| BFБФ3 | Ф 2 НЕТ + БФ 4 − ,Ф 2 НЕТ + Б 2 Ж 7 − |
Оксид трифторамина медленно реагирует с ртутью, образуя фториды ртути и оксиды азота. [5] Оксид трифторамина довольно стабилен при нагревании до 300 °С, но медленно распадается на фтор и NO 2 F, NOF, NO 2 и NO. Кислород остается связанным с азотом во время разложения. [5]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г Фокс, ВБ; Маккензи, Дж. С.; Вандеркой, Н.; Сукорник, Б.; Вамсер, Калифорния; Холмс-младший; Эйбек, RE; Стюарт, BB (июнь 1966 г.). «Трифторамин оксид». Журнал Американского химического общества . 88 (11): 2604–2605. дои : 10.1021/ja00963a051 .
- ^ Пауэлл, П. (2013). Химия неметаллов . Springer Science & Business Media. п. 134. ИСБН 978-94-011-6904-2 .
- ^ Фокс, ВБ; Маккензи, Дж. С.; Витек, Р. (февраль 1970 г.). «Химия оксида трифторамина. V. Синтез F3 no фотохимическим фторированием 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). «Трифторид оксида азота». Химические коммуникации (7): 213. doi : 10.1039/C19660000213 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Фокс, ВБ; Маккензи, Дж. С.; Маккарти, скорая помощь; Холмс-младший; Шталь, РФ; Юрик, 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.). «Микроволновой спектр, дипольный момент и константа квадрупольного взаимодействия оксида трифторамина». Журнал химической физики . 51 (1): 467–468. Бибкод : 1969ЖЧФ..51..467К . 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 .
- ^ Jump up to: а б Фокс, Уильям Б.; Вамсер, Калифорния; Эйбек, Р.; Хаггинс, ДК; Маккензи, Джеймс С.; Юрик, Р. (июнь 1969 г.). «Химия оксида трифторамина. II. Реакции с неорганическими субстратами». Неорганическая химия . 8 (6): 1247–1249. дои : 10.1021/ic50076a010 .
- ^ Кристе, Карл О.; Майя, Уолтер (1 июня 1969 г.). «Катион дифторнитрония, NF2O+». Неорг. Хим . 8 (6): 1253–1257. дои : 10.1021/ic50076a012 .