氟化剂
合成含氟化合物的氟源
用于含氟化合物合成的氟化剂大致可分为以F-形式进行氟化的亲核型氟化剂和以F+的形式进行氟化的亲电型氟化剂两种
简介
氟化剂是氟材料及其相关衍生物,品种很多,涵盖了气态,液态及固态含氟试剂。常见的氟化剂有F2,HF,MFx(M代表金属),PTFE,FAR,NSFI及DFI等。由于氟原子特有的性能,在医药,农药,电解液等多个领域中含氟化合物的合成技术越来越受关注。
用途
用于在分子或晶体中引入氟元素,且氟以化学键的形式稳定存在。如,C-F键的形成:
芳环上的氟化反应可由卤素交换反应 (Halex反应),重氮氟化反应 (Balz-Schiermann)等实现,形成C-F键;亲电氟化剂同样能够形成C-F键,如常见的氟化石墨,氟化碳的制备;另外还有直接氟化反应,直接氟化是用溶剂溶解基质,通入氟化氢气体进行气-液相反应,此时使碳-氢结合变为碳-氟结
合,其多为放热反应,反应时必须进行降温。
分类
亲电子的氟化剂,其中的气态氟化剂是极性溶剂中最简单的氟化剂,由于强的反应活性,故通常用氮气等惰性气体稀释。具有氧-氟结构的化合物也是一类氟化剂,也被广泛应用,以ROF通式表示。这些化合物可由对应的醇、酸经与氟化氢反应制取。较之氟化氢,他们是较为温和的亲电子氟化剂。实验室中使用最容易购得的氟化剂,是具有氮-氟结构的化合物。此外,还有氦气等惰性气体使用氟元素生成的氟化物XeF2(二氟化氦)。氟化氢是最廉价的亲电氟化剂,由于其会引起激烈的反应,需要抑制它的反应性,用氮气稀释到体积分数百分之几到10%,或20%。另外,由于溶剂中氟分子极性分离后可能作为溶解氟化氢的溶剂,因溶解度不同并必须对氟原子使用无活性、不影响反应的溶剂,其要有高吸电子能力,如可用蚁酸、浓硫酸等。
贮存
五氟化碘应储存于阴凉、干燥通风仓内,仓内温度不应超过30℃,应远离火种、热源。防止阳光直射。应与酸类液体、含水物品、有机物或可燃物等分开储运。
运输
搬运时须轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。远离火种、热源。防止阳光直射。应与酸类液体、含水物品、有机物或可燃物等分开储运。
安全防护
钢瓶与用气系统之间应设逆止阀和放空阀以防倒吸入钢瓶中产生激烈反应。当钢瓶阀门发生泄露时,人员应迅速撤离泄露污染区并处于上风位置,用砂石吸收送到空旷地方,慢慢倾入大量水中,经分解稀释后的污水放入废水系统。对污染区进行隔离,限制无关人员出入。应急处理人员应佩带自给正压式呼吸器,穿防毒工作服。处理故障,首先应切断泄露源,合理通风,加速扩散。并对该漏气容器进行处理,经检验合格后才能使用。
氟化氙
氟化氙分三种:二氟化氙四氟化氙六氟化氙。他们均为无色晶体,其中二氟化氙熔点为129℃,四氟化氙为113℃,六氟化氙为89℃。XeF2在碱溶液中易被还原成Xe。XeF4则在水中岐化为XeO3+Xe。XeF6则水解成XeO3。氟化氙能被氢气还原为Xe。XeF2能将Cl-变为Cl2,BrO3-变为BrO4-。都可以用氙和氟直接化合生成,也可做氟化剂。
易升华,前二者气态无色,后者黄色。化学活泼性、氧化性和氟化性依次递增。如XeF2和XeF4不和SiO2反应,而XeF6最终反应生成XeO3。XeF2可用作有机物的氟化剂,选择性较好,产率较高。XeF4及XeF6和某些有机物接触会引起燃烧或爆炸。改性的XeF6为有前途的氟化剂。XeF2可用作氧化铀的氟化剂,以分离235U。用生成氟化氙除去核反应堆裂变产物放射性氙的小型试验已获成功。用135XeF4作核反应堆的减速剂正在试验。控制不同的温度,压力等条件,可由氙和氟直接反应制得上述三种氟化氙。还可通过放电、辐射、光化学反应等制备。
参考资料
最新修订时间:2023-11-27 08:21
目录
概述
简介
用途
参考资料