 | |||
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Название ИЮПАК Фторид серы (IV) | |||
| Другие имена Тетрафторид серы | |||
| Идентификаторы | |||
3D модель ( JSmol ) | |||
| ЧЭБИ | |||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.029.103  | ||
PubChem CID | |||
| Номер RTECS |
| ||
| UNII | |||
| Номер ООН | 2418 | ||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| |||
| |||
| Характеристики | |||
| SF 4 | |||
| Молярная масса | 108,07 г / моль | ||
| Внешность | бесцветный газ | ||
| Плотность | 1,95 г / см 3 , −78 ° C | ||
| Температура плавления | −121,0 ° С | ||
| Точка кипения | −38 ° С | ||
| реагирует | |||
| Давление газа | 10,5 атм (22 ° C) [1] | ||
| Структура | |||
| Качели ( C 2 v ) | |||
| 0,632 D [2] | |||
| Опасности | |||
| Основные опасности | высокотоксичный коррозионный | ||
| Паспорт безопасности | ICSC 1456 | ||
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |||
PEL (Допустимо) | нет [1] | ||
REL (рекомендуется) | C 0,1 частей на миллион (0,4 мг / м 3 ) [1] | ||
IDLH (Непосредственная опасность) | ND [1] | ||
| Родственные соединения | |||
Другие анионы | Дихлорид серы Дибромид дисеры Трифторид серы | ||
Другие катионы | Дифторид кислорода Тетрафторид селена Тетрафторид теллура | ||
Родственные фториды серы | Дифторид серы Дифторид серы Декафторид дисеры Гексафторид серы | ||
Родственные соединения | Тионил фторид | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
 проверить ( что есть ?)  | |||
| Ссылки на инфобоксы | |||
Тетрафторид серы - это химическое соединение с формулой S F 4 . Это бесцветный коррозионный газ, выделяющий опасный HF при воздействии воды или влаги. Несмотря на эти характеристики нежелательных, это соединение является полезным реагентом для получения фторорганических соединений , [3] , некоторые из которых имеют важные значение в фармацевтических и специальных химических производствах.
Структура [ править ]
Сера в SF 4 находится в формальной степени окисления +4 . Из шести валентных электронов серы два образуют неподеленную пару . Структура SF 4 , следовательно , можно ожидать , используя принципы теории VSEPR : это форма качелей , с S в центре. Одно из трех экваториальных положений занято несвязывающей неподеленной парой электронов. Следовательно, молекула имеет два различных типа лигандов F: два аксиальных и два экваториальных . Соответствующие расстояния связи: S – F ax = 164,3 пм и S – F экв.= 154,2 вечера. Осевые лиганды в гипервалентных молекулах обычно связаны менее прочно. В отличие от SF 4 родственная молекула SF 6 имеет серу в состоянии 6+, валентные электроны не остаются несвязывающими с серой, следовательно, молекула принимает высокосимметричную октаэдрическую структуру. В отличие от SF 4 , SF 6 чрезвычайно инертен химически.
19 F - ЯМР - спектр SF 4 показывает только один сигнал, который указывает , что осевые и экваториальные положения атомов F быстро взаимопревращаться с помощью псевдовращения . [4]
Синтез и производство [ править ]
SF 4 получают реакцией SCl 2 и NaF в ацетонитриле : [5]
- 3 SCl 2 + 4 NaF → SF 4 + S 2 Cl 2 + 4 NaCl
SF 4 также производится в отсутствие растворителя при повышенных температурах. [6] [7]
В качестве альтернативы SF 4 с высоким выходом получают с использованием серы (S) , NaF и хлора (Cl 2 ) в отсутствие реакционной среды, также при менее желательных повышенных температурах реакции (например, 225–450 ° C). [6] [7]
Был продемонстрирован низкотемпературный (например, 20–86 ° C) способ получения SF 4 с высоким выходом без потребности в реакционной среде с использованием брома (Br 2 ) вместо хлора (Cl 2 ) , S и KF : [8 ]
- S + (2 + x ) Br 2 + 4 KF → SF 4 ↑ + x Br 2 + 4 KBr
Использование SF 4 для синтеза фторуглеродов [ править ]
В органическом синтезе SF 4 используется для превращения групп COH и C = O в группы CF и CF 2 соответственно. [9] Некоторые спирты легко дают соответствующий фторуглерод . Кетоны и альдегиды дают геминальные дифториды. Присутствие протонов альфа к карбонилу приводит к побочным реакциям и снижению (30-40%) выхода. Также диолы могут давать циклические сложные эфиры сульфита, (RO) 2 SO. Карбоновые кислоты превращаются в трифторметильные производные. Например, обработка гептановой кислоты SF 4 при 100–130 ° C дает 1,1,1-трифторгептан. Гексафтор-2-бутинаналогичным образом может быть получен из ацетилендикарбоновой кислоты . Побочные продукты этих фторирований, включая непрореагировавший SF 4 вместе с SOF 2 и SO 2 , токсичны, но их можно нейтрализовать обработкой водным раствором КОН.
Использование SF 4 в последние годы заменяется более удобным в обращении трифторидом диэтиламиносеры , Et 2 NSF 3 , «DAST», где Et = CH 3 CH 2 . [10] Этот реагент приготовлен из SF 4 : [11]
- SF 4 + Me 3 SiNEt 2 → Et 2 NSF 3 + Me 3 SiF
Другие реакции [ править ]
Пентафторид хлорида серы ( SF
5Cl ), полезный источник группы SF 5 , получают из SF 4 . [12]
Гидролиз SF 4 дает диоксид серы : [13]
- SF 4 + 2 H 2 O → SO 2 + 4 HF
Эта реакция протекает через посредство тионилфторида , который обычно не мешает использованию SF 4 в качестве реагента. [5]
Токсичность [ править ]
SF
4реагирует внутри легких с влагой, образуя диоксид серы и фтороводород : [14]
- SF 4 + 2 H 2 O → SO 2 + 4 HF
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0580» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Толлес, WM; WM Gwinn, WD (1962). «Структура и дипольный момент SF 4 ». J. Chem. Phys. 36 (5): 1119–1121. DOI : 10.1063 / 1.1732702 .
- Перейти ↑ Wang, C.-LJ (2004). «Тетрафторид серы». В Пакете, Л. (ред.). Энциклопедия реагентов для органического синтеза . Нью-Йорк: J. Wiley & Sons. DOI : 10.1002 / 047084289X .
- ^ Holleman, AF; Виберг, Э. (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ а б Фосетт, Ф.С. Таллок, CW (1963). «Фторид серы (IV): (Тетрафторид серы)». Неорганические синтезы . 7 : 119–124. DOI : 10.1002 / 9780470132388.ch33 .
- ^ a b Таллок, CW; Фосетт, Ф.С. Смит, WC; Коффман, DD (1960). «Химия тетрафторида серы. I. Синтез тетрафторида серы». Варенье. Chem. Soc . 82 (3): 539–542. DOI : 10.1021 / ja01488a011 .
- ^ a b US 2992073 , Tullock , CW, «Синтез тетрафторида серы», выпущенный в 1961 г.
- ^ Зима, RW; Повар PW (2010). «Упрощенный и эффективныйспособ полученияSF 4 с использованием брома». J. Fluorine Chem. 131: 780-783. DOI : 10.1016 / j.jfluchem.2010.03.016
- ^ Hasek, WR "1,1,1-Трифторгептан" . Органический синтез .; Сборник , 5 , с. 1082
- ^ Fauq, АХ (2004). « N , N- трифторид диэтиламиносеры». В Пакете, Л. (ред.). Энциклопедия реагентов для органического синтеза . Нью-Йорк: J. Wiley & Sons. DOI : 10.1002 / 047084289X ..
- ^ WJ Миддлтон; EM Bingham. «Трифторид диэтиламиносеры» . Органический синтез .; Сборник , 6 , с. 440
- ^ Nyman, F .; Робертс, HL; Ситон, Т. (1966). «Пентафторид хлорида серы». Неорганические синтезы . Макгроу-Хилл. 8 : 160. DOI : 10.1002 / 9780470132395.ch42 .
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Джонстон, Х. (2003). Мост не атакован: исследования гражданских лиц в области химической войны во время Второй мировой войны . World Scientific. С. 33–36. ISBN 981-238-153-8.
