Сульфурилфторид

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Сульфурилфторид
Sulfuryl-fluoride-2D-dimensions.png
Сульфурилфторид
Общие
Систематическое
наименование
Сульфурилфторид, Серный фторид
Хим. формула SO2F2
Физические свойства
Состояние бесцветный газ
Молярная масса 102,06 г/моль
Плотность при 0 °C 1,623 г/см³
Термические свойства
Т. плав. −135,7 °C
Т. кип. −55,2 °C
Т. разл. 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
PubChem 17607
SMILES
ChemSpider 16647
Безопасность
Токсичность высокая
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иначе.

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

Реакционная способность[править | править вики-текст]

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:

\mathsf{SO_2F_2 + 2OH^- \rightarrow FSO_3^- + F^- + H_2O}

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:

\mathsf{SO_2F_2 + 4NH_3 \rightarrow SO_2(NH_2)_2 + 2NH_4F}

и с фенолятом натрия:

\mathsf{SO_2F_2 + C_6H_5ONa \rightarrow C_6H_5OSO_2F + NaF}

Синтез[править | править вики-текст]

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:

\mathsf{SO_2 + F_2 \rightarrow SO_2F_2}

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

\mathsf{SO_2 + KF \rightarrow KSO_2F}

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:

\mathsf{KSO_2F + F_2 \rightarrow SO_2F_2 + KF}

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

\mathsf{NaSO_2F + Cl_2 \rightarrow SO_2ClF + NaCl}

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

\mathsf{SO_2ClF + KSO_2F \rightarrow SO_2F_2 + KCl + SO_2}

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

\mathsf{SO_2 + 2AgF_2 \rightarrow SO_2F_2 + 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):

\mathsf{Ba(OSO_2F)_2 \rightarrow BaSO_4 + SO_2F_2}

Применение[править | править вики-текст]

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[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  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[править | править вики-текст]

  • Синтезы неорганических соединений, под ред. У. Джолли, том 3. М.: Мир, 1970
  • George H. Cady. Fluorine-containing compounds of sulphur // Emeleus H.J. Advances in Inorganic Chemistry. — Academic Press. — ISBN 9780120236022
  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4 (Пол-Три). — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4