Trifluoramine оксид или азот оксид трифторид ( F 3 NO ) представляет собой неорганическая молекулу с сильными фторирующими полномочиями.
Идентификаторы | |||
---|---|---|---|
3D модель ( JSmol ) | |||
ChemSpider | |||
PubChem CID | |||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| |||
| |||
Характеристики | |||
F 3 N O | |||
Молярная масса | 87,001 г · моль -1 | ||
Температура плавления | -87,5 ° С (-125,5 ° F, 185,7 К) | ||
Точка кипения | -161 ° С (-258 ° F, 112 К) | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
Ссылки на инфобоксы | |||
Производство
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 - это взаимодействие фторидов благородных металлов (IrF 6 или PtF 6 ) с оксидом азота . [1] Его отделяют перегонкой и можно очистить, обработав его раствором гидроксида калия, который вступает в реакцию с другими образующимися фторсодержащими молекулами. [1]
Другой способ его получения - сжигание азотной кислоты во фторе с последующим быстрым охлаждением. [2] Еще одним способом является фотохимическая реакция фтора и нитрозилфторида : F 2 + FNO → F 3 NO. Эта реакция также может происходить с теплом, но горячий фтор трудно удержать без реакции с контейнером. [3] еще одним производственным путем является термическое разложение нитрозилгексафтороникелата (NO) 2 NiF 6 + ONF + ONF 3 . [4]
Характеристики
F 3 NO при стандартных условиях является бесцветным газом. Он имеет критическую температуру 29,5 ° C при плотности 0,593 г / см 3 . Критическое давление около 64 атмосфер. [5]
Константа Траутона для оксида трифторамина равна 20,7. [5] Теплота испарения при температуре кипения составляет 3,85 ккал / моль. [5]
Молекула F 3 NO имеет симметрию C 3V , причем все связи NF эквивалентны. Форма почти тетраэдр, так как связь NO по природе подобна связям NF. [1] ядерного магнитного резонанса (ЯМР) Спектр 19 F имеет триплет линию вокруг -363 частей на миллион. J NF составляет 136 Гц. [1] В инфракрасном спектре NO растяжение при 1687 см -1 , растяжение NF при 743 см -1 , несимметричное растяжение NF 887 см -1 7ONF изгиб 528 см -1 , увядание других полос на 558, 528, 801, 929, 1055, 1410, 1622, 1772, 2435 и 3345 см -1 . [1] Дипольный момент 0,0390 D. [6]
Связь NO имеет характер двойной связи 75%. Это отличается от оксидов аминов, в которых амин является более основным и имеет положительный заряд. [5] Длина связи NO составляет 1,158 Å; длина связи N – F составляет 1,431 Å; валентный угол ∠FNF составляет 101 °; и три валентных угла ∠ONF = 117. [7]
Оксид трифторамина токсичен, убивая крыс при концентрации от 200 до 500 частей на миллион. [5]
Реакции
При фторировании других соединений образуется фторид нитрозила (NOF). [8] Оксид трифторамина не вступает в реакцию с водой, стеклом или никелем , что упрощает обращение с ним. [1] «Аддукты», образованные с пентафторидами, на самом деле являются солями гексафторида, содержащими ион F 2 NO + . [1]
субстрат | продукт [8] | комментарий |
---|---|---|
N 2 F 4 | NF 3 | |
N 2 O 4 | NO 2 F | |
Cl 2 | ClF | |
SF 4 | SF 6 | |
H 2 O | нет реакции | |
водный NaOH | NO 3 - , F - | медленный |
H 2 SO 4 | HNO 3 , HF | через F 2 NO + |
SbF 5 | SbF 5 • F 3 НЕТ | |
AsF 5 | AsF 5 • F 3 НЕТ | |
PF 5 | нет реакции | |
BF 3 | BF 3 • F 3 НЕТ |
Оксид трифторамина медленно реагирует с ртутью, образуя фториды ртути и оксиды азота. [5] Оксид трифторамина довольно стабилен при нагревании до 300 ° C, но медленно распадается на фтор и NO 2 F, NOF, NO 2 и NO. Кислород остается присоединенным к азоту во время разложения. [5]
Рекомендации
- ^ Б с д е е г Фокса, ВБ; MacKenzie, JS; Вандеркой, Н .; Sukornick, B .; Вамсер, Калифорния; Холмс-младший; Eibeck, RE; Стюарт, BB (июнь 1966 г.). «Трифторамина оксид». Журнал Американского химического общества . 88 (11): 2604–2605. DOI : 10.1021 / ja00963a051 .
- ^ Пауэлл, П. (2013). Химия неметаллов . Springer Science & Business Media. п. 134. ISBN 9789401169042.
- ^ Fox, WB; MacKenzie, JS; 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. DOI : 10.1016 / 0020-1650 (70) 80336-1 .
- ^ Бартлетт, Нил; Passmore, J .; Уэллс, EJ (1966). «Трехфтористый оксид азота». Химические связи (Лондон) (7): 213. DOI : 10.1039 / C19660000213 .
- ^ Б с д е е г Fox, WB; MacKenzie, JS; Маккарти, скорая помощь; Холмс-младший; Шталь, РФ; Джурик, Р. (октябрь 1968 г.). «Химия оксида трифторамина. I. Синтез и характеристика трифторамина». Неорганическая химия . 7 (10): 2064–2067. DOI : 10.1021 / ic50068a022 .
- ^ Кирхгоф, Уильям Х .; Лиде, Дэвид Р. (июль 1969 г.). «Микроволновый спектр, дипольный момент и константа квадрупольного взаимодействия оксида трифторамина». Журнал химической физики . 51 (1): 467–468. DOI : 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. DOI : 10.1063 / 1.1674522 .
- ^ а б Фокс, Уильям Б.; Вамсер, Калифорния; Eibeck, R .; Huggins, DK; Маккензи, Джеймс С .; Джурик, Р. (июнь 1969 г.). «Химия оксида трифторамина. II. Реакции с неорганическими субстратами». Неорганическая химия . 8 (6): 1247–1249. DOI : 10.1021 / ic50076a010 .