高氯酸氟

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高氯酸氟
别名 Fluorine perchlorate
识别
CAS号 10049-03-3  ✓
ChemSpider 10326178
SMILES
InChI
InChIKey DRFVFUCINMEBEQ-UHFFFAOYAO
性质
化学式 FClO4
熔点 -167.3 °C
沸点 -16 °C
热力学
ΔfHmo298K 9 kcal/mol[1]
危险性
主要危害 易爆气体
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

高氯酸氟是很少见的含有元素的氟化合物,分子式为FOClO3或FClO4。它是极不稳定容易爆炸的气体,[2]具有刺激性气味。[3]

制备[编辑]

可由高氯酸反应[4]ClF5与水作用制得。

也可由高氯酸四氟铵盐(NF4ClO4)热分解制得,反应产生较纯的FClO4,可进一步处理和冷冻而不发生爆炸。

结构[编辑]

高氯酸氟与高氯酸盐不太类似,因为氟并不是以阳离子形式存在的。其中包含了很少见的氧化态为0的氧原子,因为氧的电负性高于但低于

安全[编辑]

FClO4能发生许多危险且不可预知的反应, 是一种共价高氯酸盐(氯的氧化态为+7),并有一个十分敏感的O-F单键。少量的还原剂例如有机物就能使其爆炸。这些反应可以产生卤氧化物、卤素互化物以及其他有害物质。

如果反应物不慎混合,发生意外是很有可能的。像共价氟化物高氯酸盐一样,处理它需要特别小心。

性质[编辑]

高氯酸氟具有强氧化性,例如与离子反应:

FOClO3 + 2I- → ClO4- + F- + I2

高氯酸氟也能与全氟代烯烃发生加成反应(需在-45℃进行):

CF2=CF2 + FOClO3 → CF3CF2OClO3[5]

对于不对称烯烃,产物是混合物(因为O-F键的极性很小),主要是不符合马氏规则的,过去称为“亲电氟化英语Electrophilic fluorination”,即其中原子显微弱的正电性,现在认为可能是因为这是一个自由基加成反应[6]

参考资料[编辑]

  1. ^ Breazeale, J. D.; MacLaren, R. O.. Thermochemistry of oxygen-fluorine bonding, United Technology Center, Sunnyvale, CA, 1963. Accession Number: AD0402889. Retrieved online from [1] on 2009-05-21.
  2. ^ Pradyot Patnaik. A comprehensive guide to the hazardous properties of chemical substances, 3rd ed., Wiley-Interscience, 2007. ISBN 0471714585
  3. ^ Robert Alan Lewis. Lewis' dictionary of toxicology, CRC Press, 1998, p. 508. ISBN 1566702232
  4. ^ Rohrback, Gilson H.; Cady, George H. The Preparation of Fluorine Perchlorate from Fluorine and Perchloric Acid. Journal of the American Chemical Society (American Chemical Society (ACS)). 1947, 69 (3): 677–678. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja01195a063. 
  5. ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4. 
  6. ^ Schack, Carl J.; Christe, Karl O. Reactions of fluorine perchlorate with fluorocarbons and the polarity of the oxygen-fluorine bond in covalent hypofluorites. Inorganic Chemistry. 1979, 18 (9): 2619. doi:10.1021/ic50199a056.