stringtranslate.com

Дифторид диазота

Дифторид диазота — химическое соединение с формулой N 2 F 2 . При комнатной температуре это газ, впервые обнаруженный в 1952 году как продукт термического разложения азида фтора ( FN 3 ). Он имеет структуру F−N=N−F и существует как в цис- , так и в транс -изомерах , что типично для диимидов .

Изомеры

Цис - изомер имеет симметрию C 2v , а транс- изомер — симметрию C 2h . Эти изомеры могут взаимопревращаться, но этот процесс достаточно медленный при низкой температуре, поэтому их можно разделить путем низкотемпературного фракционирования . [ необходимо уточнение ] Транс - изомер менее термодинамически стабилен [2], но его можно хранить в стеклянных сосудах. Цис- изомер атакует стекло в течение примерно 2 недель, образуя тетрафторид кремния и закись азота : [3] [ необходима страница ]

2N2F2 + SiO2 → SiF4 + 2N2O​​​​

Подготовка

Большинство препаратов дифторида диазота дают смеси двух изомеров, но их можно приготовить и по отдельности.

Водный метод включает N , N -дифтормочевину с концентрированным гидроксидом калия . Это дает выход 40% с в три раза большим количеством транс-изомера. [4]

Дифторамин образует твердое нестабильное соединение с фторидом калия (или фторидом рубидия или фторидом цезия ), которое разлагается до дифторида диазота. [4]

Его также можно получить фотолизом тетрафторгидразина и брома : [5]

Н 2 Ж 4 вв→Бр 2 N 2 F 2 + побочные продукты

Реакции

Цис - форма дифтордиазена будет реагировать с сильными акцепторами фторид-ионов, такими как пентафторид сурьмы , с образованием линейного [6] катиона [N≡N−F] + (катион фтордиазония [6] ), который образует соль с формулой [N≡N−F] + [SbF 6 ] − (гексафторантимонат(V) фтордиазония).

F−N=N−F + SbF 5 → [N≡N−F] + [SbF 6 ] −

Аналогичная реакция цис -дифтордиазена с пентафторидом мышьяка дает белую твердую соль с формулой [N≡N−F] + [AsF 6 ] − [6] (гексафторарсенат(V) фтордиазония).

F−N=N−F + AsF 5 → [N≡N−F] + [AsF 6 ] −

В твердой фазе наблюдаемые расстояния связей N≡N и N−F в катионе [N≡N−F] + составляют 1,089(9) и 1,257(8) Å соответственно, что является одними из самых коротких экспериментально наблюдаемых связей NN и NF.

Ссылки

  1. ^ Лид, Дэвид Р. (1998). Справочник по химии и физике (87-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. С. 4–73, 5–15, 9–46. ISBN 0-8493-0594-2.
  2. ^ Christe, Karl O.; Dixon, David A.; Grant, Daniel J.; Haiges, Ralf; Tham, Fook S.; Vij, Ashwani; Vij, Vandana; Wang, Tsang-Hsiu; Wilson, William W. (2010-08-02). "Химия дифторида диазота. Улучшенные синтезы цис- и транс-N 2 F 2 , синтез и характеристика N 2 F + Sn 2 F 9 − , упорядоченная кристаллическая структура N 2 F + Sb 2 F 11 − , высокоуровневые расчеты электронной структуры цис-N 2 F 2 , транс-N 2 F 2 , F 2 N═N и N 2 F + , а также механизм транс-цис-изомеризации N 2 F 2". Неорганическая химия . 49 (15): 6823–6833. doi :10.1021/ic100471s. ISSN  0020-1669. PMID  20465274.
  3. ^ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  4. ^ ab Sykes, AG (1989-07-17). Достижения в неорганической химии. Academic Press. стр. 171. ISBN 9780080578828. Получено 21 июня 2014 г.
  5. ^ Леон М. Заборовски и др. (1973), Аарон Уолд и Джон К. Рафф (ред.), Хлордифторамин и дифтордиазен - B. Дифтордиазен (дифторид динитрогена) , Неорганические синтезы (на немецком языке), т. 14, McGraw-Hill Book Company, Inc., стр. 34–39
  6. ^ abc Cacace, Fulvio; Grandinetti, Felice; Pepi, Federico (1995). "Газообразные ионы фтордиазония. Экспериментальное и теоретическое исследование образования и структуры FN2+". Неорганическая химия . 34 (6): 1325–1332. doi :10.1021/ic00110a007.