Русская Википедия:Сульфурилфторид

Содержание

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Сульфурѝлфтори́д — неорганическое соединение серы(VI), кислорода и фтора с формулой SO₂F₂ (может рассматриваться как оксофторид серы). 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. При температуре выше +150°C быстро гидролизуется при избытке воды до фтороводорода и серной кислоты. При недостатке воды образуется фторсульфоновая кислота:

<math>\mathsf{SO_2F_2 + H_2O \xrightarrow{> +150^oC}\ HSO_3F + HF\uparrow} </math>

<math>\mathsf{SO_2F_2 + 2H_2O \xrightarrow{> +150^oC}\ H_2SO_4 + 2HF\uparrow} </math>

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

<math>\mathsf{SO_2F_2 + 2OH^- \rightarrow FSO_3^- + F^- + H_2O}</math>

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:

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

и с фенолятом натрия:

<math>\mathsf{SO_2F_2 + C_6H_5ONa \rightarrow C_6H_5OSO_2F + NaF}</math>

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:

<math>\mathsf{SO_2 + F_2 \rightarrow SO_2F_2}</math>

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

<math>\mathsf{SO_2 + KF \rightarrow KSO_2F}</math>

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:

<math>\mathsf{KSO_2F + F_2 \rightarrow SO_2F_2 + KF}</math>

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

<math>\mathsf{NaSO_2F + Cl_2 \rightarrow SO_2ClF + NaCl}</math>

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

<math>\mathsf{SO_2ClF + KSO_2F \rightarrow SO_2F_2 + KCl + SO_2}</math>

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

<math>\mathsf{SO_2 + 2AgF_2 \rightarrow SO_2F_2 + 2AgF}</math>

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):

<math>\mathsf{Ba(OSO_2F)_2 \rightarrow BaSO_4 + SO_2F_2}</math>

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 (в 4000–5000 раз более сильным чем диоксид углерода), однако вследствие малых масштабов производства он не вносит сколь-либо заметной доли в парниковый эффект.

См. также

• Сульфурилхлорид

Литература

• Синтезы неорганических соединений, под ред. У. Джолли, том 3. М.: Мир, 1970
• George H. Cady. Fluorine-containing compounds of sulphur // Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга