二フッ化二窒素

二フッ化二窒素^[1]
シス-二フッ化二窒素	トランス二フッ化二窒素
名前
	IUPAC名シス型またはトランス型の二フッ化二窒素
	その他の名前シス-またはトランス-ジフルオロジアゼン
識別子
CAS番号	13812-43-6 (シス) ; 13776-62-0 (翻訳);
3Dモデル（JSmol）	( cis ):インタラクティブ画像; （翻訳）：インタラクティブ画像;
ケムスパイダー	10326121 (シス) ; 4516471 (翻訳) ;
パブケム CID	5364290 (シス); 5462838 (翻訳);
	InChI ( cis ): InChI=1S/F2N2/c1-3-4-2/b4-3- キー: DUQAODNTUBJRGF-ONEGZZNKBY; (トランス): InChI=1/F2N2/c1-3-4-2/b4-3+ キー: DUQAODNTUBJRGF-ONEGZZNKBY; InChI=1S/F2N2/c1-3-4-2/b4-3+ キー: DUQAODNTUBJRGF-ARJAWSKDSA-N ;
	笑顔（シス）：F\N=N\F; (翻訳): F\N=N/F;
プロパティ
化学式	NF = ...
モル質量	66.011 グラムモル−1
外観	無色のガス
密度	2.698グラム/リットル
融点	シス: −195 °C (−319.0 °F; 78.1 K) 未満; トランス: −172 °C (−278 °F)
沸点	シス: −105.75 °C (−158.35 °F; 167.40 K); トランス: −111.45 °C (−168.61 °F)
双極子モーメント	シス: 0.16 D; トランス: 0 D
熱化学
; 標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 )	シス: 69.5 kJ/モル; トランス: 82.0 kJ/モル
関連化合物
その他の陰イオン	アジド
その他の陽イオン	アンモニウム; ジアゾニウム化合物; ペンタゼニウム; テトラフルオロアンモニウム;
関連化合物	アゾ化合物; ジアゼン; トリアゼン; テトラゼン; 三フッ化窒素; テトラフルオロヒドラジン;
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

二フッ化二窒素は、化学式N ₂ F ₂の化合物です。室温では気体で、1952 年にフッ素アジ化物( FN ₃ )の熱分解生成物として初めて特定されました。構造はF−N=N−Fで、ジイミドに典型的なシス異性体と トランス異性体の両方が存在します。

異性体

シス異性体は C _2v対称性を持ち、トランス異性体は C _{2h対称性を持つ。これらの異性体は相互変換できるが、低温で}はそのプロセスが十分に遅いため、低温分留によって 2 つを分離できる。^[^{説明が必要}^]トランス異性体は熱力学的にそれほど安定していないが^[2]、ガラス容器に保存できる。シス異性体は、約 2 週間かけてガラスを侵食し、四フッ化ケイ素と亜酸化窒素を形成する: ^[3]^[^{ページが必要}^]

2 N ₂ F ₂ + SiO ₂ → SiF ₄ + 2 N ₂ O

準備

二フッ化二窒素のほとんどの調製では 2 つの異性体の混合物が得られますが、個別に調製することもできます。

水性法では、N , N-ジフルオロ尿素と濃水酸化カリウムを使用します。これにより、40%の収率が得られ、トランス異性体が3倍多く得られます。^[4]

ジフルオロアミンはフッ化カリウム（またはフッ化ルビジウム、フッ化セシウム）と不安定な固体化合物を形成し、分解して二フッ化二窒素となる。^[4]

テトラフルオロヒドラジンと臭素の光分解によっても合成できる：^[5]

Ｎ_２Ｆ_４ N ₂ F ₂ + 副産物

反応

ジフルオロジアゼンのシス体は、五フッ化アンチモンなどの強力なフッ化物イオン受容体と反応して線状^[6] [N≡N−F] ⁺カチオン（フルオロジアゾニウムカチオン^[6]）を形成し、式[N≡N−F] ⁺ [SbF ₆ ] ⁻（フルオロジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート（V））の塩を形成する。

F−N=N−F + SbF ₅ → [N≡N−F] ⁺ [SbF ₆ ] ⁻

シス-ジフルオロジアゼンと五フッ化ヒ素との類似反応では、式[N≡N−F] ⁺ [AsF ₆ ] ⁻^[6]（フルオロジアゾニウムヘキサフルオロヒ素酸(V)）の白色固体塩が得られる。

F−N=N−F + AsF ₅ → [N≡N−F] ⁺ [AsF ₆ ] ⁻

固相では、[N≡N−F] ⁺カチオン中のN≡NおよびN−F結合距離はそれぞれ1.089(9)および1.257(8)Åであり、実験的に観測されたNNおよびNF結合の中で最も短いものの一つである。

参考文献

^ ライド、デビッド・R. (1998).化学と物理のハンドブック（第87版）。ボカラトン、フロリダ州：CRCプレス。pp.4–73、5–15、9–46。ISBN 0-8493-0594-2。
^ Christe, Karl O.; Dixon, David A.; Grant, Daniel J.; Haiges, Ralf; Tham, Fook S.; Vij, Ashwani; Vij, Vandana; Wang, Tsang-Hsiu; Wilson, William W. (2010-08-02). 「二フッ化窒素化学。cis - および trans -N 2 F 2 の改良合成、N 2 F + Sn 2 F 9 − の合成と特性評価、N 2 F + Sb 2 F 11 − の整列結晶構造、cis -N 2 F 2 、trans -N 2 F 2 、F 2 N═N、および N 2 F + の高レベル電子構造計算、および N 2 F 2 の trans−cis 異性化のメカニズム」。無機化学。49 (15): 6823–6833. doi :10.1021/ic100471s. ISSN 0020-1669. PMID 20465274.
^ グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。ISBN 978-0-08-037941-8。
^ ab Sykes, AG (1989-07-17). 無機化学の進歩. アカデミック・プレス. p. 171. ISBN 9780080578828. 2014年6月21日閲覧。
^ Leon M. Zaborowski; et al. (1973)、Aaron Wold および John K. Ruff (編)、クロロジフルオロアミンおよびジフルオロジアゼン - B. ジフルオロジアゼン (二フッ化二窒素)、無機合成 (ドイツ語)、第 14 巻、McGraw-Hill Book Company, Inc.、pp. 34–39
^ abc Cacace, Fulvio; Grandinetti, Felice; Pepi, Federico (1995). 「ガス状フルオロジアゾニウムイオン。FN2+の形成と構造に関する実験的および理論的研究」。無機化学。34 (6): 1325–1332. doi :10.1021/ic00110a007。

[hand-1] ライド、デビッド・R. (1998).化学と物理のハンドブック（第87版）。ボカラトン、フロリダ州：CRCプレス。pp.4–73、5–15、9–46。ISBN 0-8493-0594-2。

[2] Christe, Karl O.; Dixon, David A.; Grant, Daniel J.; Haiges, Ralf; Tham, Fook S.; Vij, Ashwani; Vij, Vandana; Wang, Tsang-Hsiu; Wilson, William W. (2010-08-02). 「二フッ化窒素化学。cis - および trans -N 2 F 2 の改良合成、N 2 F + Sn 2 F 9 − の合成と特性評価、N 2 F + Sb 2 F 11 − の整列結晶構造、cis -N 2 F 2 、trans -N 2 F 2 、F 2 N═N、および N 2 F + の高レベル電子構造計算、および N 2 F 2 の trans−cis 異性化のメカニズム」。無機化学。49 (15): 6823–6833. doi :10.1021/ic100471s. ISSN 0020-1669. PMID 20465274.

[3] グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。ISBN 978-0-08-037941-8。

[Sykes1989-4] Sykes, AG (1989-07-17). 無機化学の進歩. アカデミック・プレス. p. 171. ISBN 9780080578828. 2014年6月21日閲覧。

[IS14-5] Leon M. Zaborowski; et al. (1973)、Aaron Wold および John K. Ruff (編)、クロロジフルオロアミンおよびジフルオロジアゼン - B. ジフルオロジアゼン (二フッ化二窒素)、無機合成 (ドイツ語)、第 14 巻、McGraw-Hill Book Company, Inc.、pp. 34–39

[pubs-6] Cacace, Fulvio; Grandinetti, Felice; Pepi, Federico (1995). 「ガス状フルオロジアゾニウムイオン。FN2+の形成と構造に関する実験的および理論的研究」。無機化学。34 (6): 1325–1332. doi :10.1021/ic00110a007。