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| 名前 | |||
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| IUPAC名
トリフルオロ(スルファニリデン)-λ 5 -ホスファン
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その他の名前
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| 識別子 | |||
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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パブケム CID
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |||
| ＰＳＦ３ | |||
| モル質量 | 120.035グラム/モル | ||
| 外観 | 無色の気体または液体 | ||
| 密度 | 1.56g/cm 3液体[4] 4.906 g/L ガス[1] | ||
| 融点 | −148.8 °C (−235.8 °F; 124.3 K) | ||
| 沸点 | −52.25 °C (−62.05 °F; 220.90 K) | ||
| 軽度、高反応性 | |||
| 構造 | |||
| P原子 の四面体 | |||
| 危険 | |||
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |||
主な危険
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空気中で自然発火し、有毒ガスを発生する | ||
| 引火点 | 非常に低い | ||
| 関連化合物 | |||
関連化合物
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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。
インフォボックス参照
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チオホスホリルフルオリドは、リン、硫黄、フッ素を含む化学式P S F 3の無機分子ガスです。空気中で自然発火し、冷たい炎を出して燃えます。発見者は、不快感なく手の周りに炎を放つことができ、[5]「おそらく知られている中で最も冷たい炎の 1 つ」と呼びました。[5]このガスは 1888 年に発見されました。[5]
すぐに燃えてしまい毒性も弱いため、化学戦争には役に立たない。[6]
準備
チオホスホリルフルオリドは1888年にJWロジャーとT.E.ソープによって発見され命名されました。[5] [7]
彼らは、三フッ化ヒ素とチオホスホリルクロリドを密閉ガラス管内で 150 °C まで加熱してこれを製造しました。この反応では、四フッ化ケイ素とフッ化リンも生成されました。PSCl 3を増やすと、PSF 3の割合が増加しました。彼らは自然発火性を観察しました。彼らはまた、次の方法を使用しました。
- 3 PbF 2 + P 2 S 5 → 3 PbS + PSF 3
170℃で、赤リンと硫黄の混合物や三フッ化ビスマスを代用することもできる。[5]
PSF 3を調製する別の方法は、アセトニトリル中のフッ化ナトリウムを使用してPSCl 3にフッ化物を添加することです。[8]
高収率反応を利用してガスを生成することができる：[引用が必要]
- P 4 S 10 + 12 HF → 6 H 2 S + 4 PSF 3
高圧下では三フッ化リンは硫化水素と反応して以下の物質を生成します。[9]
- PF 3 + H 2 S → PSF 3 + H 2 （ 200℃で1350バール）
もう一つの高圧生成法では、三フッ化リンと硫黄を使用します。[9]
反応
PSF 3は湿気や熱に対して不安定です。純粋なガスはアルカリ溶液に完全に吸収され、フッ化物とチオリン酸（PSO3−3）に対しては安定であるが、CaOに対しては安定である。CaOはSiF 4やPF 3不純物の除去に使用できる。[5]
加水分解と分解
中性水との反応は遅い：
- PSF 3 + 4 H 2 O → H 2 S + H 3 PO 4 + 3 HF
しかしながら、関連酸の解離定数は、リン原子が少なくともフッ化ホスホリルと同程度に求電子性であることを示唆している。[10]
熱による自己分解により、フッ化リン、硫黄、リンが生成されます。
- PSF 3 → S + PF 3 → ...
高温のPSF 3はガラスと反応してSF 4、硫黄、リン元素を生成します。水が存在し、ガラスが鉛入りの場合、フッ化水素酸と硫化水素の組み合わせにより、内面に黒色の硫化鉛の堆積物が生成されます。 [5]
酸化
空気中では、PSF 3は 灰緑色の炎を出して自然発火し、 SO 2とP 2 O 5 を含む白色の固体煙を発生します。この炎は最も冷たい炎の1つとして知られています。乾燥酸素では自然発火しない可能性があり、炎は黄色です。[5]
チオホスホリルフルオリドは酸素化合物を還元してホスホリルフルオリドと硫黄を生成する：[9] [11]
- PSF 3 + SO 3 → POF 3 + SO 2
- 2 PSF 3 + SO 2 → 2 POF 3 + 3 S
後者の反応は、なぜPSF 3がPF 3とSO 2から生成されないのかを示している。[9]
様々な酸化剤がチオホスホリルフルオリドを二塩化リン三フッ化物に変換することができる。例：[12]
- PSF 3 + 2 ICl → PCl 2 F 3 + I 2 + S .
求核置換反応
チオホスホリルジフルオリドイソシアネートは、 PSF3とシリコンテトライソシアネートをオートクレーブ中で200℃で反応させることによって生成されます。 [13]
一般に、チオホスホリルフルオリドへの求核置換は複雑であり、遊離のフッ化物イオンはヘキサフルオロリン酸とジチオジフルオロリン酸（PS 2 F−2）。[10] [14] 例えば、フッ化セシウムの場合：[15]
- CsF + 2 PSF 3 → Cs[PF 6 ] + CsPS 2 F 2
したがって、PSF 3は溶液中でジメチルアミンと結合してジメチルアミノチオホスホリルジフルオリド（H 3 C−）2 N−P（=S）F 2とジフルオロリン酸イオンおよびヘキサフルオロリン酸イオンを生成する：[10] [16]
- 4 SPF 3 + 4 HNMe 2 → 2 SPF 2 NMe 2 + [H 2 NMe 2 ]PF 6 + [H 2 NMe 2 ]S 2 PF 2。
PSF 3は、その4倍の体積のアンモニアガスと反応してフッ化アンモニウムと謎の生成物（おそらくP(NH 2 ) 2 SF）を生成する。[5]
その他
PSF 3はエーテル、ベンゼン、二硫化炭素、純粋な硫酸とは反応しません。[5]テトラヒドロフランの重合 を開始します。[17]
PSF 3は質量分析計内で[SF 6 ] −と反応して[PSF 4 ] −を形成する。[18]
- PSF 3 + [SF 6 ] −• → PSF 4 − + SF 5 •
関連化合物
1つのフッ素をヨウ素で置換すると、チオホスホリルジフルオリドヨウ化物、PSIF 2 が得られます。[19] PSIF 2 は、ヨウ化水素で還元することで、ヒドロチオホスホリルジフルオリド、S = PHF 2に変換できます。[ 20 ] F 2 P（= S）−S−PF 2では、1つの硫黄が2つのリン原子の間に橋を形成します。[19]
ジメチルアミノチオホスホリルジフルオリド（(H 3 C−) 2 N−P(=S)F 2）は、沸点が117℃の悪臭のある液体です。トラウトン定数（液体の沸点での蒸発エントロピー）は24.4、蒸発熱は9530 cal/モルです。あるいは、ジメチルアミノチオホスホリルジクロリド（ (H 3 C−) 2 N−P(=S)Cl 2 ）のフッ素化によっても生成できます。
物理的特性
チオホスホリルトリフルオリド分子の形状は電子回折法で決定されている。原子間距離はP=S 0.187±0.003 nm、P−F 0.153±0.002 nm、 F−P−F結合の結合角は100.3±2°である。マイクロ波回転スペクトルはいくつかの異なる同位体について測定されている。[21]
臨界点は3.82MPaで346Kである。[22]液体の屈折率は1.353である。[4]
沸点での蒸発エンタルピーは19.6 kJ/molです。 [23]他の温度での蒸発エンタルピーは温度Tの関数です：H(T)=28.85011(346-T) 0.38 kJ/molです。[24]
この分子は極性があり、正電荷と負電荷が不均一に分布しているため、双極子モーメントを持っています。電場が加えられると、分子が回転しない場合に比べてより多くのエネルギーが蓄えられます。これにより誘電率が上昇します。チオホスホリルトリフルオリド1分子の双極子モーメントは0.640デバイです。[25]
赤外線スペクトルには275、404、442、698、951、983cm −1の振動が含まれています。[26]これらを使用して分子を識別できます。
参考文献
- ^ ab 化学と物理学のハンドブック87版のスペルミスと思われる
- ^ 「FP(F)(F)=S」。
- ^ 「ホスホロチオ酸三フッ化物」。
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