三氟化钴

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三氟化钴
IUPAC名
Cobalt(III) fluoride
氟化钴(III)
别名 氟化钴
识别
CAS号 10026-18-3
性质
化学式 CoF3
摩尔质量 115.93 g·mol⁻¹
外观 浅棕色潮解固体
密度 3.88 g/cm3
熔点 926 °C
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

三氟化钴化学式CoF3),IUPAC名称氟化钴(III),室温下为不稳定的浅棕色易潮解固体,是很常用的氟化剂,用于有机氟化合物(尤其是全氟化合物)的制取,[1] 还原产物是二氟化钴。类似可以用作氟化试剂的金属氟化物还有三氟化锰二氟化银等。

与氟同族的也可生成钴(III)的二元化合物[來源請求],但很不稳定,三氧化二钴溶于盐酸时便会有氯气放出。溴化钴(III)及碘化钴(III)从未制得。

制取[编辑]

氯化钴(II)氟化钴(II)氟气在250°C时发生快速放热反应生成三氟化钴固体:[2]

CoCl2 + 3/2 F2 → CoF3 + Cl2

此外,用三氟化氯来氟化金属一氧化钴与氟气反应也可得到三氟化钴。它为六方晶系,与氟化铁氟化铝同晶,是一个高自旋配合物。具潮解性,可被转化为[CoF6]3−离子,是少见的高自旋八面体钴(III)配合物之一。

反应[编辑]

三氟化钴可以与许多金属或非金属单质反应生成相应的氟化物,自身被还原为二氟化钴。三氟化钴也有水合物,CoF3·3.5H2O,但结构尚不清楚。

用三氟化钴氟化有机化合物时,首先用二氟化钴与氟气在300°C左右反应生成三氟化钴,然后引入有机反应物与三氟化钴反应。三氟化钴被还原后生成的二氟化钴可以循环使用。氟化反应包含单电子转移碳正离子中间体机理

三氟化钴对有机物的氟化

该反应通常用于全氟有机物的制取。三氟化钴的氧化性较强,一般反应都在气相、无溶剂或以无水氟化氢作介质中进行,常伴有重排或其他副反应的发生,[1] 用相关的KCoF4氟化可使反应的选择性增强[3]。400°C左右时所有碳氢化合物的C-H键都可被转化为C-F键,并且氟也可以加到不饱和键上。

2CoF3 + R-H → CoF2 + R-F + HF

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Coe, P. L. "Cobalt(III) Fluoride" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI: 10.1002/047084289.
  2. ^ Priest, H. F. “Anhydrous Metal Fluorides” Inorganic Syntheses McGraw-Hill: New York, 1950; Vol. 3, pages 171-183.
  3. ^ Coe, P. L. "Potassium Tetrafluorocobaltate(III)" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI: 10.1002/047084289.