Сульфурилфторид | это... Что такое Сульфурилфторид? (original) (raw)

Сульфурилфторид
Сульфурилфторид: химическая формула
Сульфурилфторид: вид молекулы
Общие
Систематическое наименование Сульфурилфторид, Серный фторид
Химическая формула SO2F2
Физические свойства
Состояние (ст. усл.) бесцветный газ
Молярная масса 102,06 г/моль
Плотность при 0 °C 1,623 г/см³
Термические свойства
Температура плавления −135,7 °C
Температура кипения −55,2 °C
Температура разложения 400 °C
Химические свойства
Растворимость в воде 4,5 мл/100 мл, ??
Растворимость в H2SO4 0 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS 2699-79-8
Безопасность
Токсичность высокая

Сульфурилфторид — бесцветный газ (при нормальных условиях) без запаха. Молекула сульфурилфторида имеет конфигурацию искажённого тетраэдра, с расположенным в центре шестивалентным атомом серы.

Реакционная способность

Сульфурилфторид является дифторангидридом серной кислоты, однако он значительно менее реакционноспособен по отношению к нуклеофилам, чем хлористый сульфурил, напоминая своей инертностью гексафторид серы.

Сульфурилфторид растворим в воде (4,5 мл на 100 мл при 16,5 °C), однако его гидролиз в нейтральных и кислых растворах протекает медленно и он может быть отогнан из таких растворов при пониженном давлении.

Сульфурилфторид является электрофилом и быстро гидролизуется в щелочных растворах до фторсульфоната:

SO2F2 + 2 OH− \to FSO3− + F− + OH−,

реакция протекает по механизму нуклеофильного замещения. В водных растворах цианидов сульфурилфторид быстро гидролизуется до сульфата.

Сульфурилфторид также быстро реагирует с водными растворами нуклеофилов: так, с аммиаком он образует сульфуриламид:

SO2F2 + 4 NH3 \to SO2(NH2)2 + 2 NH4F

и с фенолятом натрия:

SO2F2 + PhONa \to PhOSO2F + NaF

Синтез

Впервые сульфурилфторид был получен Муассаном и Лебо фторированием диоксида серы, в качестве катализатора использовалась нагретая платина, так как при смешение газообразных фтора с диоксидом серы при комнатной температуре зачастую приводило к взрывам:

SO2 + F2 \to SO2F2

В лабораторной практике синтеза сульфурилхлорида обычно исходят из фторсульфината калия, получаемого взаимодействием фторида калия и диоксида серы[1]:

SO2 + KF \to KSO2F

Фторсульфинат калия далее может быть фторирован смесью фтора и воздуха в отношении 1:1 которую пропускают через никелевую трубку заполненную солью при температурах до 60—70°, выход почти количественный:

KSO2F + F2 \to SO2F2 + KF

Сульфурилфторид также может быть получен из фторсульфината натрия «безфторным» методом, в этом случае фторсульфинат натрия сначала хлорируется с образованием фторхлорсульфурила:

NaSO2F + Cl2 \to SO2ClF + NaCl

который далее вводится в реакцию с фторсульфинатом калия при 180 °C[2]:

SO2ClF + KSO2F \to SO2F2 + KCl + SO2

Сульфурилфторид с выходом 95-98% может быть получен фторированием двуокиси серы фторидом серебра (II) при 180°:

SO2 + 2AgF2 \to SO2F2 + 2AgF

Сульфурилфторид также может быть получен термическим разложением фторсульфонатов двухвалентных металлов (бария, стронция и цинка, в случае фторсульфоната кальция при температуре разложения при 500° образуются лишь следовые количества сульфурилфторида):

Ba(OSO2F)2 \to BaSO4 + SO2F2

Применение

Используется в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми, а также для фумигации зданий. Благодаря большей, чем у воздуха плотности, сульфурилфторид высокоэффективен против обитающих в земле насекомых, например, против муравьёв и термитов.

Поскольку сульфурилфторид интенсивно поглощает в инфракрасной области и медленно разлагается в атмосфере, то он потенциально является парниковым газом, однако вследствие малых масштабов производства он не вносит сколь либо заметной доли в парниковый эффект[3].

См. также

Примечания

  1. ↑ Seel, F. "Potassium Fluorosulfite" Inorganic Syntheses 1967, IX, pages 113-115. DOI:10.1002/9780470132401.ch29.
  2. ↑ Seel, F. "Sulfuryl Chloride Fluoride and Sulfuryl Fluoride" Inorganic Syntheses 1967, IX, pages 111-113.DOI:10.1002/9780470132401.ch28
  3. ↑ David Chandler. New greenhouse gas identified // MIT News, March 11, 2009

Литература