四フッ化硫黄

四フッ化硫黄
四フッ化硫黄の球棒モデル	四フッ化硫黄の空間充填モデル
名前
	IUPAC名フッ化硫黄(IV)
	その他の名前四フッ化硫黄
識別子
CAS番号	7783-60-0 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:30495 ;
ケムスパイダー	22961 ;
ECHA 情報カード	100.029.103
パブケム CID	24555;
RTECS番号	WT4800000;
ユニ	翻訳元 ;
国連番号	2418
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID40893074;
	InChI InChI=1S/F4S/c1-5(2,3)4 キー: QHMQWEPBXSHHLH-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/F4S/c1-5(2,3)4 キー: QHMQWEPBXSHHLH-UHFFFAOYAT;
	笑顔 FS(F)(F)F;
プロパティ
化学式	SF4 4 10 11 12 13 14 15 16 17 1
モル質量	108.07グラム/モル
外観	無色のガス
密度	1.95 g/cm 3、−78 °C
融点	−121.0 °C
沸点	−38℃
水への溶解度	反応する
蒸気圧	10.5気圧（22℃）
構造
分子の形状	シーソー（C 2 v）
双極子モーメント	0.632D ]
危険
	労働安全衛生（OHS/OSH）：
主な危険	非常に反応性が高く有毒なガス
NFPA 704 (ファイアダイヤモンド)	3 0 2 わ
	NIOSH（米国健康暴露限界）：
PEL (許可)	なし
REL (推奨)	C 0.1 ppm (0.4 mg/m 3 )
IDLH（差し迫った危険）	ND
安全データシート（SDS）	ICSC1456
関連化合物
その他の陰イオン	二塩化硫黄; 二臭化; 硫黄三フッ化硫黄
その他の陽イオン	二フッ化酸素; 四フッ化セレン; 四フッ化テルル
関連するフッ化硫黄	二フッ化; 二硫黄二フッ化硫黄; 十フッ化; 二硫黄六フッ化硫黄
関連化合物	フッ化チオニル
	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

四フッ化硫黄は、化学式S F ₄の化合物です。無色の腐食性ガスで、水や湿気にさらされると危険なフッ化水素ガスを放出します。四フッ化硫黄は有機フッ素化合物の製造に有用な試薬であり、^{[3]そのうちのいくつかは製薬業界や}特殊化学業界で重要です。

構造

_{SF 4}の硫黄は+4 の酸化状態にあり、孤立電子対を 1 つ持っています。SF ₄の原子は、硫黄原子を中心にしてシーソー型に配置されています。3 つのエクアトリアル位置のうち 1 つは、非結合性の孤立電子対によって占められています。その結果、分子には 2 つの異なるタイプの F 配位子、つまり 2 つが軸配位子、2 つがエクアトリアル配位子になります。関連する結合距離は、S–F _ax = 164.3 pm およびS–F _eq = 154.2 pm です。超原子価分子の軸配位子は、通常、結合がそれほど強くありません。

_SF4の^19FNMRスペクトルでは1つの信号しか示されず、これは擬似回転によってF原子の軸方向と赤道方向の位置が急速に相互変換することを示しています。[ ^4]

合成と製造

実験室規模では、四フッ化硫黄は元素硫黄とフッ化コバルトから製造される^[5]

S + 4CoF ₃ → SF ₄ + 4CoF ₂

SF4_は_、 SCl2とNaFをアセトニトリルを触媒として反応させることで工業的に生産される^[6]

3 SCl ₂ + 4 NaF → SF ₄ + S ₂ Cl ₂ + 4 NaCl

高温（例えば225～450℃）では溶媒は不要であり、二塩化硫黄は元素硫黄（S）と塩素（Cl ₂）に置き換えられることもある。^[7]^[8]

上記の塩素化プロセスの低温（例えば20～86℃）代替法では、液体臭素（Br2 _）を酸化剤と溶媒として使用する。^[9]

S(s) + 2 Br ₂ (l; 過剰) + 4KF(s) → SF ₄ ↑ + 4 KBr(臭素)

有機フッ素化合物の合成における使用

有機合成において、SF4_{はCOH基とC=O基をそれぞれCF基と}_CF2基に変換するために使用されます。 ^[10]これらの変換の効率は非常に変動します。

_{実験室では、SF 4}の使用は、より安全で取り扱いが容易なジエチルアミノ硫黄三フッ化物（C ₂ H ₅）₂ NSF ₃（「DAST」）に置き換えられました。 ^{[11]この試薬はSF}₄から製造されます。^[12]

SF ₄ + (CH ₃ ) ₃ SiN(C ₂ H ₅ ) ₂ → (C ₂ H ₅ ) ₂ NSF ₃ + (CH ₃ ) ₃ SiF

その他の反応

五フッ化塩化硫黄（SF
₅SF _{5グループの有用な供給源である}ClはSF ₄から製造される。^[13]

SF ₄ + Cl ₂ + CsF → SF ₅ Cl + CsCl

_SF4の加水分解により二酸化硫黄が得られる：^[14]

SF ₄ + 2 H ₂ O → SO ₂ + 4 HF

この反応はチオニルフルオリドを介して進行しますが、これは通常、試薬としてのSF4の使用を妨げません。_[ 6 ^]

_{アミンをSF4}と塩基で処理すると、アミノ硫黄二フッ化物が生成されます。 ^[15]

毒性

SF
₄肺の中で水分と反応して二酸化硫黄とフッ化水素を形成し、非常に有毒で腐食性の高いフッ化水素酸を形成する^[16]

参考文献

^ abcd NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0580」。国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。
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[PGCH-1] NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0580」。国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。

[2] Tolles, WM; WM Gwinn, WD (1962). 「SF ₄の構造と双極子モーメント」。J . Chem. Phys. 36 (5): 1119–1121. Bibcode :1962JChPh..36.1119T. doi :10.1063/1.1732702.

[3] ^ Wang, C.-LJ ( 2004 ). 「四フッ化硫黄」。Paquette, L. (編)。有機合成試薬百科事典。ニューヨーク: J. Wiley & Sons。doi : 10.1002 / 047084289X。hdl : 10261 /236866。ISBN 9780471936237。

[4] Holleman, AF; Wiberg, E. (2001).無機化学. サンディエゴ: アカデミックプレス. ISBN 0-12-352651-5。

[5] Kwasnik, W. (1963). 「フッ素化合物: 四フッ化硫黄」。Brauer, Georg (編) 著。無機化学ハンドブック。第 1 巻。Riley, Reed F. 訳 (第 2 版)。NY、NY: Academic Press。p. 168。LCCN 63-14307 – インターネットアーカイブ経由。

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[TP-8] US 2992073、Tullock、CW、「四フッ化硫黄の合成」、1961年発行

[9] Winter, RW; Cook PW (2010). 「臭素を利用した簡略化された効率的な SF ₄調製法」 J. Fluorine Chem. 131: 780-783. doi :10.1016/j.jfluchem.2010.03.016

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[12] WJ Middleton; EM Bingham (1977). 「ジエチルアミノ硫黄トリフルオリド」.有機合成. 57 : 440. doi : 10.15227/orgsyn.057.0050。

[Nyman-13] Nyman, F.; Roberts, HL; Seaton, T. (1966). 「五フッ化塩化硫黄」(PDF) .無機合成. 第 8 巻. McGraw-Hill. p. 160. doi :10.1002/9780470132395.ch42. ISBN 9780470132395。

[14] 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。

[15] Grunwell, John R.; Dye, Sandra L. (1975). 「ベンゾニトリル-N-硫化物の新世代」. Tetrahedron Letters . 16 (21): 1739–1740. doi :10.1016/s0040-4039(00)72247-7. ISSN 0040-4039.

[16] ジョンストン、H. (2003)。『攻撃されない橋：第二次世界大戦中の化学戦に関する民間研究』ワールドサイエンティフィック。pp. 33–36。ISBN 981-238-153-8。

構造

合成と製造

有機フッ素化合物の合成における使用

その他の反応

毒性

参考文献

関連するトピック

IUPAC名

CAS番号

JSmol

チェビ