Дифторамино пентафторид серы - Difluoroamino sulfur pentafluoride

Дифторамино пентафторид серы
Дифторамино пентафторид серы.svg
Имена
Другие имена
  • Дифтор (пентафторсера) амин
  • Пентафторсульфанилдифторамин
  • Пентафторсульфанил N,N-дифторамин
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
Характеристики
NF
2SF
5
Молярная масса179,062 г / моль
ВнешностьБесцветный газ
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Дифторамино пентафторид серы представляет собой газообразное химическое соединение фтора, серы и азота. Необычно наличие гексакоординированного атома серы со связью с азотом. Другие названия этого вещества включают дифтор (пентафторсера) амин, пентафторсульфанилдифторамин, и пентафторсульфанил N,N-дифторамин.

Характеристики

Пентафторид дифтораминосеры представляет собой бесцветный газ при комнатной температуре.[3] Молекула имеет форму тетрагональной бипирамиды вокруг атома серы.[3]

С точностью до половины градуса температура кипения составляет -17,5 ° C.[3]

Пентафторид дифтораминосеры стабилен при комнатной температуре, но разлагается по шкале времени при 80 ° C. Разложение приводит к тетрафторид серы и трифторид азота.[3] Неустойчив при температуре выше 220 ° C.[4] Устойчив к воде или нержавеющей стали.[4]

При хранении в кварце и воздействии ультрафиолета он слегка разлагается и реагирует с кремнеземом, образуя SF.4 N2F4, SF6, NF3, ТАК2F2, СОФ4, и н2О.[3]

Связь между серой и азотом довольно слабая с энергией диссоциации 50 ккал / моль.[5]

Инфракрасный спектр содержит сильные полосы поглощения около 885, 910 и 950 см.−1 из-за связей с фтором. При сильном облучении на 910 см−1 с помощью лазера молекулы могут быть разрушены, чтобы сформировать декафторид дисеры, SF4 и н2F4. Регулируя частоту лазера, можно сделать разрушение изотопно-селективным., А также S2F10 может быть разбита другой соседней частотой.[5]

Атомы фтора, присоединенные к сере, прикреплены под углом около 90 ° друг к другу, а четыре вокруг экватора также находятся на 90 ° от связи азота и серы. Угол, образованный атомами фтора на атоме азота, составляет около 98 °, а угол сера-азот-фтор составляет около 111 °. Расстояние между серой и четырьмя экваториальными атомами фтора составляет 1,545 Å. Осевое расстояние от фтора до серы составляет 1,556 Å. Расстояние между азотом и серой составляет около 1,696 Å. Связь фтор-азот самая короткая в молекуле - 1,378 Å.[1]

Подготовка

Пентафторид дифторамино серы был получен облучением смеси тетрафторид диазота и тетрафторид серы с ультрафиолетом.

N2F4 + 2 SF4 → 2 SF5NF2.[3]

Этот препарат также работает со смесью тетрафторида диазота и пентафторид хлорида серы. Формирование требует появления СФ5 радикал и атомы хлора, а также дифторид азота радикальный.[3]

Другой способ получения пентафторида дифтораминосеры - нагревание тетрафторида диазота и серы. Это приводит к временному образованию дифторид азота. Однако выход составляет всего около 6%, и в основном образуется тетрафторид серы.[3]Еще одним субстратом для тетрафторида диазота являются декафторид дисеры или же диоксид серы или же тиофосген в электрическом разряде.[6]

Коронный разряд в гексафторид серы, азот смесь производит небольшое количество дифтораминопентафторида серы. Это важно, поскольку высоковольтное оборудование часто изолируется этой комбинацией газов.[7]

Пентафторсульфаниламин реагирует с газообразным фтором с образованием дифтораминопентафторида серы:[8]

SF5NH2 + 2 Ж2 → SF5NF2 + 2 ВЧ

Реакции

Дифтораминопентафторид серы реагирует с кислотами Льюиса, такими как KrF+AsF6− при -31 ° C для получения SF6, Кр, НФ3 и твердый N2F+AsF6−. С AsF5 при -196 ° C (в жидком виде) образует твердый N2F+AsF6−, SF6 и транс-N2F2. Подобные продукты также возникают в результате реакций при комнатной температуре.[9]

Использовать

Есть российский патент на использование комбинации алкены и пентафторид дифтораминосеры в качестве ракетного топлива.[10]

Связанный

Родственные вещества включают фторимидотетрафторосеру F4S = NF и (SF5)2NF.[11]Существует третичный амин формулы (SF5)3Н.

Другие вариантные замены по атому азота дают SF5NFCl, SF5NHF, SF5NCl2 и SF5NH2.

Рекомендации

  1. ^ а б Haase, J .; Oberhammer, H .; Zentrum, W. Zeil; Glemser, O .; Мьюс, Р. (1 января 1971 г.). "Die Molekülstraktur des Difluoramin-Schwefelpentafluorids SF5NF2" (PDF). Zeitschrift für Naturforschung A (на немецком). 26 (8): 1333. Bibcode:1971ZNatA..26.1333H. Дои:10.1515 / зна-1971-0813.
  2. ^ «Пентафторсульфанилдифторамин». Pubchem. Получено 23 декабря 2015.
  3. ^ а б c d е ж грамм час Logothetis, A. L .; Sausen, G.N .; Шозда, Р. Дж. (Февраль 1963 г.). «Получение пентафторида дифтораминсеры». Неорганическая химия. 2 (1): 173–175. Дои:10.1021 / ic50005a044.
  4. ^ а б Макинтайр, Джейн Э. (23 июля 1992 г.). Словарь неорганических соединений. CRC Press. п. 3240. ISBN  9780412301209.
  5. ^ а б Lyman, John L .; Danen, Wayne C .; Nilsson, Alan C .; Новак, Андрей В. (1979). «Многофотонное возбуждение пентафторида дифторамино серы: исследование поглощения и диссоциации». Журнал химической физики. 71 (3): 1206. Bibcode:1979ЖЧФ..71.1206Л. Дои:10.1063/1.438466.
  6. ^ Пень, Евгений С .; Padgett, Calvin D .; Брей, Уоллес С. (17 ноября 1962 г.). «Синтез пентафторида дифтораминосеры». Неорганическая химия. 2 (3): 648–649. Дои:10.1021 / ic50007a062.
  7. ^ Казановас, Анн-Мари; Флакон, Лоуренс; Колл, Изабель; Сторер, Магали; Казановас, Джозеф; Клаврёль, Регина (2012-12-06). «Разложение SF6 при коронных разрядах переменного и постоянного тока в смесях SF6 и SF6 / N2 (10–90%) под высоким давлением». В Christophorou, Loucas G .; Olthoff, Джеймс К. (ред.). Газообразные диэлектрики VIII. Springer Science & Business Media. С. 379–383. ISBN  9781461548997. Получено 23 декабря 2015.
  8. ^ Verma, R.D .; Кирхмайер, Роберт Л .; Шрив, Жанна М. (29 сентября 1994 г.). «Химия пентафторсульфанильных соединений». Успехи неорганической химии. 41. Академическая пресса. п. 144. ISBN  9780080578903.
  9. ^ Christe, Karl O .; Уилсон, Уильям У .; Schack, Carl J .; Уилсон, Ричард Д. (январь 1985 г.). «Кислота Льюиса вызвала внутримолекулярные окислительно-восстановительные реакции дифтораминосоединений». Неорганическая химия. 24 (3): 303–307. Дои:10.1021 / ic00197a013.
  10. ^ Dolbier Jr, W. R .; Knight, T. W .; Anghaie, S. (2002). «Разработка технологии синтеза и крупномасштабной технологии фторорганических соединений сверхвысокой плотности энергии». DTIC. п. 2. Получено 23 декабря 2015.
  11. ^ О'Брайен, Брайан А .; ДеМарто, Дэррил Д. (сентябрь 1982 г.). «Некоторые реакции фторимидотетрафторсеры». Журнал химии фтора. 21 (1): 34. Дои:10.1016 / s0022-1139 (00) 85379-8.