テトラフルオロベリレート

テトラフルオロベリレートまたはオルトフルオロベリレートは、化学式[ Be F ₄ ] ²⁻で表される陰イオンです。ベリリウムとフッ素を含んでいます。このフルオロ陰イオンは、中心のベリリウム原子を4つのフッ素原子が取り囲む四面体構造をしています。硫酸塩S O 2− 4と同じサイズ、電荷、および外殻電子構造を持っています。そのため、硫酸塩を含む多くの化合物は、テトラフルオロベリレートと等価です。これらの例としては、ランベナイトやタットン塩などがあります。

Be–F結合長は145～153 pmである。ベリリウムはsp ³混成軌道をとっており、ベリリウムがsp混成軌道をとっているBeF ₂よりも長い結合長となる。^{[ 13 ]}トリフルオロベリレートでは、実際には三角形に配置されたBeF ₄四面体があり、3つのフッ素原子がそれぞれ2つの四面体で共有され、 Be ₃ F ₉という式となる。^{[ 14 ]} 

テトラフルオロベリレートでは、四面体はさまざまな角度に回転できます。室温では、動きが妨げられます。しかし、温度が上昇すると、12.5 kcal/mol (52 kJ/mol)のポテンシャル障壁で、3 回軸 (つまり、1 つのフッ素原子とベリリウム原子を通る線) を中心に回転できます。さらに高温になると、動きは等方的(1 つの軸を中心とした回転に限定されない) になり、 14.5 kcal/mol (61 kJ/mol)のポテンシャル障壁で回転できます。^{[ 13 ]}    

類似化合物には、ベリリウムと同様の位置にマグネシウムまたは亜鉛が含まれているものがあり、例えばK ₂ [ MgF ₄ ] (テトラフルオロマグネシウムカリウム) や[ NH ₄ ] ₂ [ ZnF ₄ ] (テトラフルオロ亜鉛アンモニウム) などがありますが、これらはそれほど安定ではありません。^{[ 14 ]}

テトラフルオロベリレートは、ミトコンドリアや細菌のF-ATPaseアデノシン三リン酸産生酵素を阻害することで生物学的効果を発揮します。これは、テトラフルオロベリレートがリン酸に似ているため、アデノシン二リン酸と反応しようとすることで起こります。しかし、いったん反応すると、酵素のF1部分に留まり、それ以上の機能を阻害します。^{[ 15 ]}

テトラフルオロベリレートナトリウムにはいくつかの結晶形があります。220  °C 未満では斜方晶オリビンと同じ形になり、これは γ 相と呼ばれます。220  °C から 320  °C の間では α′ 形になります。温度が 320 °C を超えると、 六方晶 α 形に変化します。冷却すると、α′ 形は 110 °C で β 形に変化し、 γ 形に戻る前に 70 °C まで冷却できます。 ^{[ 35 ]}フッ化ナトリウムとフッ化ベリリウムを融解することによって生成できます。^{[ 35 ]}溶融したテトラフルオロベリレートナトリウムの上のガスには、BeF ₂と NaF ガスが含まれています。^{[ 13 ]} 

テトラフルオロベリレートリチウムは、鉱物フェナサイトと同じ結晶形をとる。液体としては溶融塩炉での使用が提案されており、 FLiBeと呼ばれている。液体塩は水と同程度の高い比熱を持つ。溶融塩は固体と非常によく似た密度を持つ。固体には連続した空隙チャネルがあり、密度を低下させる。^{[ 17 ]} Li ₂ BeF _{4 は}、(NH ₄ ) ₂ BeF ₄と LiClを使用して水溶液から結晶化することができる。^{[ 36 ]}

テトラフルオロベリリウム酸カリウムは、無水硫酸カリウムと同じ構造を持ち、テトラフルオロベリリウム酸ルビジウムやセシウムも同様です。テトラフルオロベリリウム酸カリウムは硫酸カリウムと固溶体を作ることができます。^{[ 13 ]}これは、あらゆる_ホウ酸塩の中で最高の電力処理能力と最短の紫外線性能を持つ非線形光学結晶KBe2BO3F2_{を作るための出発点として}使用できます。^{[ 37 ]}水に非常に溶けやすいため、この形で土壌からベリリウムを抽出できます。^{[ 38 ]}

テトラフルオロベリレートアンモニウムは加熱するとNH ₄ F蒸気を放出して分解し、徐々にNH ₄ BeF ₃、次にNH ₄ Be ₂ F ₅、最後にBeF ₂を生成します。^{[ 13 ]}

テトラフルオロベリリウムは、フッ化ベリリウムと炭酸タリウムをフッ化水素酸に一緒に溶解し、その後溶液を蒸発させることによって作ることができる。 ^{[ 24 ]}

テトラフルオロベリリウムラジウムは標準中性子源として使用されます。ラジウムからのアルファ粒子がベリリウムから中性子を放出させます。これは、テトラフルオロベリリウム酸カリウムと混合した塩化ラジウム溶液から沈殿します。^{[ 14 ]}

テトラフルオロベリレートマグネシウムは、テトラフルオロベリレートアンモニウムとマグネシウム塩の熱飽和溶液から沈殿させることができる。^{[ 13 ]}しかし、温度が沸点に達すると、代わりにMgF2_が沈殿する。^{[ 39 ]}

テトラフルオロベリリウム酸カルシウムは、その融解と結晶化の仕方においてジルコンに似ている。 ^{[ 13 ]}

テトラフルオロベリル酸ストロンチウムはいくつかの形態で製造できます。γ型はSrF₂とBe₂の融液を冷却することによって製造され、β型は水溶液からの沈​​殿によって製造されます。融解して850～1145℃に加熱すると、Be₂_ガスが蒸発し、溶融した_SrF₂が残ります_。^{[ 13 ]} 

テトラフルオロベリリウム酸バリウムは非常に不溶性であり、ベリリウムの重量分析に使用できる。^{[ 13 ]}

H₂BeF₄_はAg₂BeF₄_とHClから生成できる酸です_。水溶液中でのみ存在します。^{[ 13 ]}

トリグリシンテトラフルオロベリレート（TGFB）は、 70 ℃の転移点を持つ強誘電体です。 ^{[ 29 ]}この結晶は、BeF2_を水に溶解し、HFを加えてからグリシンを加えることで形成できます。溶液を冷却すると、トリグリシンテトラフルオロベリレートが形成されます。溶液中のCs2BeF4とTl2BeF4は、₀₀₁方向_への成長を抑制し、TGFBの板状結晶を形成します。タリウム化合物は、001軸方向への成長を99%抑制することができます^。[ ₄₀ ^]