Перхлорил фторид - Perchloryl fluoride

Не путать с перхлорат фтора.
Перхлорил фторид
Перхлорил фторид
Перхлорил-фторид-3D-vdW.png
Имена
Название ИЮПАК
Перхлорил фторид
Другие имена
Оксифторид хлора, перхлорфторид, оксид фтора хлора, триоксихлорфторид, фторид хлорной кислоты
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.028.660 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 231-526-0
Номер RTECS
  • SD1925000
UNII
Характеристики
ClO3F
Молярная масса102,4496 г / моль
ВнешностьБесцветный газ
Запахсладкий запах
Плотность1,434 г / см3
Температура плавления -147,8 ° С (-234,0 ° F, 125,3 К)
Точка кипения -46,7 ° С (-52,1 ° F, 226,5 К)
0,06 г / 100 мл (20 ° C)
Давление газа10,5 атм (20 ° C)[1]
Вязкость3,91 х 10−3 Па · с (@ точка плавления)
Структура
Тетраэдр[2]:373
Термохимия
278,97 Дж / (моль * К)
-21,42 кДж / моль [3]:380
Опасности
Главный опасностиЕдкий, окисляющий, токсичный
NFPA 704 (огненный алмаз)
3 частей на миллион
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
385 частей на миллион (крыса, 4 часа)
451 частей на миллион (собака, 4 часа)[4]
2000 частей на миллион (крыса, 40 мин)
451 частей на миллион (собака, 4 часа)[4]
NIOSH (Пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
TWA 3 частей на миллион (13,5 мг / м3)[1]
REL (Рекомендуемые)
TWA 3 частей на миллион (14 мг / м3) ST 6 частей на миллион (28 мг / м3)[1]
IDLH (Непосредственная опасность)
100 частей на миллион[1]
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Перхлорил фторид[5] реактивный газ с химическая формула ClO
3F. Имеет характерный сладкий запах[6] что напоминает бензин и керосин. Он токсичен и является мощным окисляющий и фторирующий агент. Это фторид кислоты из хлорная кислота.

Несмотря на небольшую энтальпию образования (ΔЧАСж° = −5,2 ккал / моль), он кинетически устойчив, разлагается только при 400 ° C.[2]:380 Он довольно реактивен по отношению к восстановителям и анионам, однако атом хлора действует как электрофил.[2]:382 Взрыво реагирует с восстановителями, такими как металл. амиды, металлы, гидриды, так далее.[6] Его гидролиз в воде происходит очень медленно, в отличие от гидролиза хлорфторид.

Синтез и химия

Перхлорилфторид получают в основном фторированием перхлораты. Пентафторид сурьмы является широко используемым фторирующим агентом:[2]:372–373

ClO−
4 + 3 ВЧ + 2 SbF
5 → ClO
3F + ЧАС
3О+
 + 2 SbF−
6

ClO
3F реагирует с спирты производить алкил перхлораты - взрывчатые вещества, чрезвычайно чувствительные к ударам.[7] В присутствии кислоты Льюиса его можно использовать для введения –ClO
3 группировать в ароматические кольца через электрофильное ароматическое замещение.[8]

Приложения

Перхлорилфторид используется в органической химии в качестве мягкого фторирующего агента.[2]:383 Это был первый промышленно значимый электрофильный фторирующий агент, используемый с 1960-х годов для производства фторированных стероиды.[7] В присутствии трихлорида алюминия он также используется в качестве реагента для электрофильного перхлорилирования ароматических соединений.[9]

Фторид перхлорил исследовался как высокоэффективный жидкое ракетное топливо окислитель.[10] По сравнению с пентафторид хлора и пентафторид брома, он значительно ниже удельный импульс, но не вызывает коррозии резервуаров. Не требует криогенного хранения. Химик ракетного топлива Джон Друри Кларк сообщил в своей книге Зажигание! [11] что перхлорилфторид полностью смешивается с галогеновыми окислителями, такими как трифторид хлора и пентафторид хлора, и такая смесь обеспечивает необходимый кислород для надлежащего сжигания углеродсодержащего топлива.

Его также можно использовать в фотометрия пламени как источник возбуждения.[12]

Безопасность

Фторид перхлорил токсичен, с TLV из 3 промилле.[13] Это сильное раздражающее средство для легких и глаз, способное вызвать ожоги открытых участков кожи. Его IDLH уровень 100 ppm.[14] Симптомы воздействия включают головокружение, головные боли, обморок, и цианоз. Воздействие токсичных уровней вызывает тяжелое воспаление дыхательных путей и отек легких.[10]

Рекомендации

  1. ^ а б c d Карманный справочник NIOSH по химической опасности. "#0490". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ а б c d е Гарри Юлий Эмелеус; А.Г. Шарп (1976). Успехи неорганической химии и радиохимии, Том 18. Академическая пресса. ISBN  0-12-023618-4.
  3. ^ «Перхлорилфторид». Интернет-книга NIST по химии, SRD 69. 2018.
  4. ^ а б «Перхлорилфторид». Немедленно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH). Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  5. ^ Лаборатория химических наук и технологий. «Перхлорилфторид». Национальный институт стандартов и технологий. Получено 2009-11-28.
  6. ^ а б Джаред Ледгард (2007). Подготовительное руководство по взрывчатым веществам (3-е изд.). Lulu.com. п. 77. ISBN  978-0-615-14290-6.
  7. ^ а б Пер Кирш (2004). Современная фторорганическая химия: синтез, реакционная способность, применение. Wiley-VCH. п. 74. ISBN  3-527-30691-9.
  8. ^ Питер Бернар Давид Де ла Маре (1976). Электрофильное галогенирование: пути реакций, включающие атаку электрофильных галогенов на непредельные соединения. КУБОК Архив. п. 63. ISBN  0-521-29014-7.
  9. ^ Inman, C.E .; Oesterling, R.E .; Tyczkowski, E. A. (1958-10-01). «Реакции перхлорилфторида с органическими соединениями. I. Перхлорилирование ароматических соединений1». Журнал Американского химического общества. 80 (19): 5286–5288. Дои:10.1021 / ja01552a069. ISSN  0002-7863.
  10. ^ а б Джон Берк Салливан; Гэри Р. Кригер (2001). Клиническое состояние окружающей среды и токсическое воздействие (2-е изд.). Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 969. ISBN  0-683-08027-X.
  11. ^ https://library.sciencemadness.org/library/books/ignition.pdf
  12. ^ Schmauch, G.E .; Серфасс, Э. Дж. (1958). «Использование перхлорилфторида в пламенной фотометрии». Прикладная спектроскопия. 12 (3): 98–102. Bibcode:1958ApSpe..12 ... 98S. Дои:10.1366/000370258774615483.
  13. ^ Национальный институт охраны труда и здоровья. "Карманный справочник NIOSH по химической опасности". Центры по контролю и профилактике заболеваний. Получено 2013-10-31.
  14. ^ Национальный институт охраны труда и здоровья. «Документация по концентрациям, непосредственно опасным для жизни или здоровья (IDLH)». Центры по контролю и профилактике заболеваний. Получено 2013-10-31.