Tetrafluoruro di tionile

Tetrafluoruro di tionile
Struttura del tetrafluoruro di tionile
Struttura del tetrafluoruro di tionile
Modello del tetrafluoruro di tionile
Modello del tetrafluoruro di tionile
Nome IUPAC
tetrafluoro(osso)-λ6-solfano
Nomi alternativi
ossido di tetrafluoruro di zolfo
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareF4OS
Aspettogas incolore
Numero CAS13709-54-1
PubChem139557
SMILES
O=S(F)(F)(F)F
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)
  • 1,946 g·cm−3 (−82 °C)[1]
  • 2,55 g·cm−3 (−183 °C)[1]
Solubilità in acquareagisce[1]
Temperatura di fusione−99,6 °C (174 K)[1]
Temperatura di ebollizione−48,5 °C (225 K)[1]
Indicazioni di sicurezza
Frasi H--[2]
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Il tetrafluoruro di tionile è il composto inorganico con formula SOF4. In condizioni normali è un gas incolore di odore pungente.[1]

Struttura

SOF4 è un composto molecolare. La forma della molecola è quella di una di bipiramide trigonale distorta, con simmetria C2v. L'atomo di ossigeno è in posizione equatoriale. Le distanze di legame S–O (140,9 pm) e dei due F equatoriali (153,9 pm) sono più corte delle distanze S–F assiali (159,6 pm). L'angolo tra gli atomi di fluoro equatoriali è 112,8° e quello tra ossigeno e fluoro equatoriale è 123,6°. L'angolo tra fluoro assiale e ossigeno è 97,7° e quello tra fluoro assiale ed equatoriale è 85,7°. Queste distorsioni non sono mostrate nella figura.[3]

Sintesi

I primi ad ottenere SOF4 furono Henri Moissan e Paul Lebeau nel 1902,[4] sfruttando la fluorurazione diretta del (di)fluoruro di tionile. Questo metodo è ancora valido.[1][5]

SOF 2 + F 2 ⟶ SOF 4 {\displaystyle {\ce {SOF2 + F2 -> SOF4}}}

Si può preparare convenientemente SOF4 anche per reazione di SF4 con ossigeno in presenza di quantità catalitiche di NO2.[6]

Reattività

Il tetrafluoruro di tionile reagisce con l'acqua formando fluoruro di solforile (SO2F2) e acido fluoridrico, con sviluppo di calore:[1][7]

SOF 4 + H 2 O ⟶ SO 2 F 2 + 2 HF {\displaystyle {\ce {SOF4 + H2O -> SO2F2 + 2HF}}}

SOF4 può reagire come accettore o come donatore di ioni fluoruro, formando rispettivamente specie tipo Cs+[SOF5]− e [SOF3]+[SbF6]−.[5]

Il tetrafluoruro di tionile è stato usato in click chemistry facendolo reagire con ammine primarie R-NH2. Si forma prontamente la specie R–N=(O=)SF2. Per sostituzione dei due gruppi fluoruro rimanenti si possono costruire strutture tridimensionali che si dipartono dallo zolfo centrale.[8][9]

Note

  1. ^ a b c d e f g h Brauer 1963
  2. ^ Questa sostanza non è stata ancora classificata in termini di pericolosità o non è stata ancora trovata una fonte affidabile e citabile.
  3. ^ Hedberg e Hedberg 1982
  4. ^ Moissan e Lebeau 1902
  5. ^ a b Atwood 2006
  6. ^ Smith e Engelhardt 1960
  7. ^ Ruff e Czerepinski 1968
  8. ^ Li et al. 2017
  9. ^ Fattah et al. 2018

Bibliografia

  • (EN) D. A. Atwood, Fluorine: Inorganic Chemistry, in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, 2ª ed., John Wiley & Sons, 2006, DOI:10.1002/0470862106.ia076, ISBN 9780470862100.
  • (EN) G. Brauer, Handbook of preparative inorganic chemistry, vol. 1, 2ª ed., New York, Academic Press, 1963, ISBN 0323161278.
  • (EN) T. A. Fattah, A. Saeed e F. Albericio, Recent advances towards sulfur (VI) fluoride exchange (SuFEx) click chemistry, in J. Fluorine Chem., vol. 213, 2018, pp. 87-112, DOI:10.1016/j.jfluchem.2018.07.008.
  • (EN) L. Hedberg e K. Hedberg, Thionyl tetrafluoride. Reanalysis of the molecular structure and resolution of the multiple model problem, in J. Phys. Chem., vol. 85, n. 5, 1982, pp. 598-602, DOI:10.1021/j100394a004.
  • (EN) S. Li, P. Wu, J. E. Moses e K. B. Sharpless, Multidimensional SuFEx Click Chemistry: Sequential Sulfur(VI) Fluoride Exchange Connections of Diverse Modules Launched From An SOF4 Hub, in Angew. Chem. Int. Ed. Engl., vol. 56, n. 11, 2017, pp. 2903–2908, DOI:10.1002/anie.201611048.
  • (EN) H. Moissan e P. Lebeau, Etudes des fluorures et oxyfluorures de soufre, in Ann. Chim. Phys., vol. 26, 1902, pp. 145-178.
  • (EN) J. K. Ruff e R. Czerepinski, Fluorine Compounds. Thionyl tetrafluoride and pentafluorosulfur hypofluorite, in Inorg. Synth., vol. 9, 1968, pp. 131-137, DOI:10.1002/9780470132425.ch28.
  • (EN) W. C. Smith e V. A. Engelhardt, Chemistry of Sulfur Tetrafluoride. V. Preparation of Sulfur Oxytetrafluoride and Sulfur Hexafluoride by Oxidation of Sulfur Tetrafluoride, in J. Am. Chem. Soc., vol. 82, n. 15, 1960, pp. 3838-3840, DOI:10.1021/ja01500a012.

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