Kwas podfluorawy
| |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||||||
| Wzór sumaryczny | HOF | ||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Masa molowa | 36,01 g/mol | ||||||||||||||||||
| Wygląd | bladożółta ciecz (powyżej -117 °C) | ||||||||||||||||||
| Identyfikacja | |||||||||||||||||||
| Numer CAS | 14034-79-8 | ||||||||||||||||||
| PubChem | 123334 | ||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||
| Podobne związki | HBrO, HIO, HClO | ||||||||||||||||||
| Pochodne | podfluoryny: np. LiOF | ||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
Kwas podfluorawy, HOF – nieorganiczny związek chemiczny, kwas tlenowy fluoru. Jest jedynym znanym kwasem tlenowym fluoru oraz jedynym znanym kwas podhalogenawym, który został uzyskany w formie skondensowanej[2].
Budowa
W fazie krystalicznej HOF ma budowę kątową, o kącie H−O−F wynoszącym 101°. Długości wiązań w cząsteczce wynoszą odpowiednio 144,2 pikometrów dla wiązania O−F i 78 pikometrów dla wiązania O−H. Cząsteczki HOF tworzą łańcuchy powiązane przez wiązania wodorowe O−H⋯O[2].
Otrzymywanie
Powstawanie HOF w reakcji fluoru z wodą w niskiej temperaturze (-50 °C) zostało wykazane po raz pierwszy w 1987 r.[3] Związek ten w czystej postaci wyizolowano wychwytując produkty ww. reakcji w pułapce schłodzonej do −183 °C. Zachodzi wówczas reakcja[1]:
- F
2 + H
2O ⇄ HOF + HF
Powstające produkty uboczne, OF
2 i O
2, jako związki lotne mogły zostać usunięte przez odpompowanie[1].
Właściwości
Kwas podfluorawy może ulegać wybuchowemu rozkładowi (nawet w niskich temperaturach[2]) do fluorowodoru i tlenu[1]:
- 2HOF + H
2O → 2HF + O
2
Odczynnik Rozena
Roztwór kwasu podfluorawego w acetonitrylu nosi nazwę odczynnika Rozena[4][5][3][6]. Otrzymuje się go in situ, przepuszczając 10% fluor w azocie przez acetonitryl zawierający 10% wody, uzyskując stężenia HOF do 0,5 M. Kompleks CH
3CN·HOF jest zdecydowanie trwalszy niż wolny HOF – można go przechowywać przez kilka godzin w 0 °C lub kilka dni w −78 °C[3].
Podfluoryny
Podfluoryny są pochodnymi kwasu podfluorawego, zawierającymi anion OF−
. Jednym z przykładów podfluorynów jest podfluoryn trifluorometylu (CF
3OF), będący formalnie estrem trifluorometanolu i kwasu podfluorawego. Można go otrzymać w reakcji difluorku karbonylu z fluorem[7]:
- F
2 + F
2C=O ⇄ CF
3OF
Przypisy
- ↑ a b c d e f Evan H.E.H. Appelman Evan H.E.H., Nonexistent compounds. Two case histories, „Accounts of Chemical Research”, 6 (4), 1973, s. 113–117, DOI: 10.1021/ar50064a001 [dostęp 2022-05-04] (ang.).
- ↑ a b c WolfgangW. Poll WolfgangW. i inni, The Crystal Structure of Hypofluorous Acid: Chain Formation by O?H?O Hydrogen Bonds, „Angewandte Chemie International Edition in English”, 27 (3), 1988, s. 392–393, DOI: 10.1002/anie.198803921 [dostęp 2022-05-04] (ang.).
- ↑ a b c ShlomoS. Rozen ShlomoS., HOF·CH3CN: Probably the Best Oxygen Transfer Agent Organic Chemistry Has To Offer, „Accounts of Chemical Research”, 47 (8), 2014, s. 2378–2389, DOI: 10.1021/ar500107b [dostęp 2022-05-04] (ang.).
- ↑ Emma J.E.J. Dell Emma J.E.J., Luis M.L.M. Campos Luis M.L.M., The preparation of thiophene-''S'',''S''-dioxides and their role in organic electronics, „Journal of Materials Chemistry”, 22 (26), 2012, s. 12945, DOI: 10.1039/c2jm31220d [dostęp 2022-05-04] (ang.).
- ↑ KuldeepK. Singh KuldeepK. i inni, Applications of Rozen’s Reagent in Oxygen-Transfer and C–H Activation Reactions, „Synthesis”, 51 (02), 2019, s. 371–383, DOI: 10.1055/s-0037-1609638 [dostęp 2022-05-04] (ang.).
- ↑ ShlomoS. Rozen ShlomoS., Hypofluorous Acid, [w:] Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, 15 kwietnia 2001, DOI: 10.1002/047084289x.rh074, ISBN 978-0-471-93623-7 (ang.).
- ↑ John K.J.K. Ruff John K.J.K., Anthony R.A.R. Pitochelli Anthony R.A.R., MaxM. Lustig MaxM., A Simple Synthesis of Fluoroxyperfluoroalkyl Compounds, „Journal of the American Chemical Society”, 88 (19), 1966, s. 4531–4532, DOI: 10.1021/ja00971a058 [dostęp 2022-05-04] (ang.).
