Пентафторид фосфора , PF5 , является галогенидом фосфора . Это бесцветный, токсичный газ, который дымит на воздухе. [ 1] [2]
Пентафторид фосфора был впервые получен в 1876 году путем фторирования пентахлорида фосфора с использованием трифторида мышьяка , что до сих пор остается предпочтительным методом: [1]
Пентафторид фосфора можно получить путем прямого соединения фосфора и фтора :
Рентгеновские исследования монокристаллов показывают, что PF 5 имеет тригонально-бипирамидальную геометрию . Таким образом, он имеет два различных типа связей P−F (аксиальную и экваториальную): длина аксиальной связи P−F отличается от экваториальной связи P−F в твердой фазе, но не в жидкой или газовой фазах из-за псевдовращения Берри .
Спектроскопия ЯМР фтора-19 , даже при температурах до −100 °C, не позволяет отличить аксиальное окружение фтора от экваториального. Кажущаяся эквивалентность возникает из-за низкого барьера для псевдовращения через механизм Берри , посредством которого аксиальные и экваториальные атомы фтора быстро обмениваются позициями. Кажущаяся эквивалентность центров F в PF 5 была впервые отмечена Гутовски. [3] Объяснение было впервые описано Р. Стивеном Берри , в честь которого назван механизм Берри. Псевдовращение Берри влияет на спектр ЯМР 19 F PF 5 , поскольку спектроскопия ЯМР работает в миллисекундном масштабе времени. Электронная дифракция и рентгеновская кристаллография не обнаруживают этот эффект, поскольку структуры твердого тела, относительно молекулы в растворе, статичны и не могут претерпевать необходимые изменения в атомном положении.
Пентафторид фосфора является кислотой Льюиса . Это свойство связано с его легким гидролизом. Хорошо изученным аддуктом является PF 5 с пиридином . С первичными и вторичными аминами аддукты легко превращаются в димерные амидные мостиковые производные с формулой [PF 4 (NR 2 )] 2 . Известно множество комплексов с бидентатными лигандами. [4]
Гексафторфосфорная кислота (HPF 6 ) получается из пентафторида фосфора и фтороводорода . Ее сопряженное основание, гексафторфосфат (PF 6 – ), является полезным некоординирующим анионом . Он часто используется в литий-ионных аккумуляторах , где помимо обеспечения хорошей ионной проводимости для жидкого электролита, он также пассивирует положительный алюминиевый токосъемник.