次亜フッ素酸

次亜フッ素酸
	; 気相構造
	; 水素、H 酸素、O フッ素、F
名前
	IUPAC名次亜フッ素酸
	その他の名前フルオラノール; フッ化(-I)酸; 次亜フッ素酸水素; フッ化水素(-I); モノフルオロオキシゲナート(0); ヒドロキシルフルオリド;
識別子
CAS番号	14034-79-8 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
ケムスパイダー	109936 ;
パブケム CID	123334;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID10896951;
	InChI InChI=1S/FHO/c1-2/h2H キー: AQYSYJUIMQTRMV-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/FHO/c1-2/h2H キー: AQYSYJUIMQTRMV-UHFFFAOYAN;
	笑顔の;
プロパティ
化学式	HOF
モル質量	36.0057グラム/モル
外観	-117 °C 以上では淡黄色の液体、; -117 °C 以下では白色の固体
融点	−117 °C (−179 °F; 156 K)
沸点	0 °C (32 °F; 273 K) で分解する[引用が必要]
構造
点群	Cs
危険
	労働安全衛生（OHS/OSH）：
主な危険	爆発性、強力な酸化剤、腐食性
NFPA 704 (ファイアダイヤモンド)	4 0 4 牛
関連化合物
その他の陽イオン	次亜フッ素酸リチウム
関連化合物	次亜塩素酸; 次亜臭素酸; 次亜ヨウ素酸; ヒドロキシルアミン; メタノール; トリフルオロメタノール; トリフルオロメチルハイポフルオライト; 二フッ化酸素; ニトロキシル; シアン化水素; ホルムアルデヒド; フッ化ホルミル; フッ化カルボニル;
	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

次亜フッ素酸（化学式 H O F）は、フッ素の唯一の酸素酸であり、主原子が酸素から電子を得て負の酸化状態を作り出す唯一の既知のオキソ酸である。この酸（および次亜フッ素酸イオンOF ⁻およびその塩である次亜フッ素酸塩）の酸素の酸化状態は0で、その価数は2である。また、固体として単離できる唯一の次亜ハロゲン酸でもある。HOFは、フッ素による水の酸化の中間体であり、フッ化水素、二フッ化酸素、過酸化水素、オゾン、酸素を生成する。HOFは室温で爆発性があり、HFとO ₂を形成する：^[1]

2 HOF → 2 HF + O ₂

この反応は水によって触媒される。^[2]

純粋な形で単離するには、 -40℃の氷上でF2_ガスを流し、HOFガスを急速に氷から集めて凝縮させる方法が有効である。^[2]

F ₂ + H ₂ O → HOF + HF

この化合物は、固相ではX線結晶構造解析^[1]により、101°の角度で曲がった分子として特徴付けられている。O–FおよびO–H結合長は、それぞれ144.2ピコメートルと96.4ピコメートルである。固体骨格は、O–H···O結合を持つ鎖からなる。この構造は、H–O–F結合角がわずかに狭い（97.2°）気相でも分析されている。

チオフェン化学者は、次亜フッ素酸のアセトニトリル溶液（フッ素ガスをアセトニトリル中の水に通すことで生成される）を一般的にローゼン試薬と呼んでいます。[ ^3]

他の次亜ハロゲン酸との違い

次亜フッ素酸および次亜フッ素酸塩中の酸素の正式な酸化状態は 0 です。これは分子状酸素に見られる酸化状態と同じです。他の次亜ハロゲン酸を含むほとんどの酸素化合物では、酸素は -2 の状態をとります。他の次亜ハロゲン酸のハロゲン (+1) 原子とは対照的に、酸素 (0) 原子は次亜フッ素酸の酸化剤としての強さの根源です。

これにより酸の化学的性質が変化する。一般的な次亜ハロゲン酸を還元するとハロゲン原子が還元され、対応する元素ハロゲンガスが生成される。

2 HOX + 2 H ⁺ + 2 e ⁻ → 2 H ₂ O + X ₂

次亜フッ素酸の還元では酸素原子が還元され、直接フッ素が生成されます。

HOF + H ⁺ + 2 e ⁻ → H ₂ O + F ⁻

他の次亜ハロゲン酸とは異なり、HOF は元素フッ素よりも弱い酸化剤です。

次亜フッ素

次亜フッ素酸塩は、正式には次亜フッ素酸の共役塩基であるOF ⁻の誘導体です。一例は、次亜フッ素酸のトリフルオロメチルエステルであるトリフルオロメチル次亜フッ素酸塩( CF ₃ OF ) です。この共役塩基は、次亜フッ素酸リチウムなどの塩で知られています。

参照

次亜塩素酸は、技術的にさらに重要であるが、純粋な形では得られていない関連化合物です。

参考文献

^ ab W. Poll; G. Pawelke; D. Mootz; EH Appelman (1988). 「次亜フッ素酸の結晶構造：OH···O水素結合による鎖形成」Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 27 (3): 392– 3. doi :10.1002/anie.198803921.
^ ab Appelman, Evan H. ( 1973-04-01 ). 「存在しない化合物。2つの症例」。化学研究報告。6 (4): 113– 117。doi :10.1021/ar50064a001。ISSN 0001-4842 。
^
ローゼンのオリジナルの普及版については以下を参照。
- Rozen, Shlomo (2001)。「次亜フッ素酸」。有機合成試薬百科事典。doi :10.1002/ 047084289X.rh074。ISBN 0471936235。
- Rozen, Shlomo (2014). 「HOF·CH ₃ CN: おそらく有機化学が提供できる最高の酸素移動剤」. Acc. Chem. Res . 47 (8): 2378– 2389. doi :10.1021/ar500107b. PMID 24871453.
それ以降の使用については、例えば
- Singh, Raman; Kaur, Rajneesh; Gupta, Tarang; Kulbir, Kulbir; Singh, Kuldeep (2019). 「酸素移動およびCH活性化反応におけるローゼン試薬の応用」。合成。51 ( 2): 371– 383。doi :10.1055 / s-0037-1609638。S2CID 104572566 。
- Dell, Emma J.; Campos, Luis M. (2012). 「チオフェン-S、S-ジオキシドの調製と有機エレクトロニクスにおけるその役割」J. Mater. Chem . 22 (26): 12945– 12952. doi :10.1039/C2JM31220D.

[Poll-1] W. Poll; G. Pawelke; D. Mootz; EH Appelman (1988). 「次亜フッ素酸の結晶構造：OH···O水素結合による鎖形成」Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 27 (3): 392– 3. doi :10.1002/anie.198803921.

[Secondary-2] Appelman, Evan H. ( 1973-04-01 ). 「存在しない化合物。2つの症例」。化学研究報告。6 (4): 113– 117。doi :10.1021/ar50064a001。ISSN 0001-4842 。

[Rozen-3] ローゼンのオリジナルの普及版については以下を参照。
Rozen, Shlomo (2001)。「次亜フッ素酸」。有機合成試薬百科事典。doi :10.1002/ 047084289X.rh074。ISBN 0471936235。

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[4] Rozen, Shlomo (2001)。「次亜フッ素酸」。有機合成試薬百科事典。doi :10.1002/ 047084289X.rh074。ISBN 0471936235。

[5] Rozen, Shlomo (2014). 「HOF·CH ₃ CN: おそらく有機化学が提供できる最高の酸素移動剤」. Acc. Chem. Res . 47 (8): 2378– 2389. doi :10.1021/ar500107b. PMID 24871453.

[6] Singh, Raman; Kaur, Rajneesh; Gupta, Tarang; Kulbir, Kulbir; Singh, Kuldeep (2019). 「酸素移動およびCH活性化反応におけるローゼン試薬の応用」。合成。51 ( 2): 371– 383。doi :10.1055 / s-0037-1609638。S2CID 104572566 。

[7] Dell, Emma J.; Campos, Luis M. (2012). 「チオフェン-S、S-ジオキシドの調製と有機エレクトロニクスにおけるその役割」J. Mater. Chem . 22 (26): 12945– 12952. doi :10.1039/C2JM31220D.