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| 名前 | |
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| IUPAC名
二フッ化キセノン
フッ化キセノン(II) | |
| 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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| ECHA 情報カード | 100.033.850 |
パブケム CID
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| F 2キセノン | |
| モル質量 | 169.290 グラムモル−1 |
| 外観 | 白無地 |
| 密度 | 4.32 g/cm 3、固体 |
| 融点 | 128.6 °C (263.5 °F; 401.8 K) [2] |
| 25 g/L (0 °C) | |
| 蒸気圧 | 6.0 × 10 2 Pa [1] |
| 構造 | |
| 平行線XeF 2ユニット | |
| リニア | |
| 0日 | |
| 熱化学 | |
標準モル
エントロピー ( S ⦵ 298 ) |
254 J·モル−1 ·K −1 [3] |
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 ) |
−108 kJ·モル−1 [3] |
| 危険 | |
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |
主な危険
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露出した組織に対して腐食性がある。水分と接触すると毒性化合物を放出する。[5] |
| GHSラベル: | |
  
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| 危険 | |
| H272、H301、H314、H330 | |
| P210、P220、P221、P260、P264、P270、P271、P280、P284、P301+P310+P330、P303+P361+P353、P304+P340+P310、P305+P351+P338、P331、P363、P370+P378、P403+P233、P405、P501 [4] | |
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |
| 安全データシート（SDS） | ペルケム MSDS |
| 関連化合物 | |
その他の陰イオン
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二塩化キセノン 二臭化キセノン |
その他の陽イオン
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二フッ化クリプトン 二フッ化ラドン |
関連化合物
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四フッ化キセノン六フッ 化キセノン |
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
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二フッ化キセノンは、化学式XeFの強力なフッ素化剤である。
2最も安定したキセノン化合物の 1 つです。ほとんどの共有結合性無機フッ化物と同様に、湿気に敏感です。水蒸気と接触すると分解しますが、保管中は安定しています。二フッ化キセノンは、密度が高く、無色の結晶性固体です。
吐き気を催すような臭いがあり、蒸気圧が低い。[6]
構造
二フッ化キセノンは、 Xe-F結合長が気相では197.73 ± 0.15pm 、固相では200pmである。固体XeFの充填配置は
2隣接する分子のフッ素原子が各XeFの赤道領域を避けていることを示している。
2分子。これは、キセノン原子の赤道領域の周りに3対の非結合電子が存在すると予測するVSEPR理論の予測と一致している。 [1]
高圧下では、キセノン二フッ化物の新しい非分子形態が得られる。約50 GPaの圧力下では、XeF
2XeFからなる半導体に変化する
4グラファイトのように2次元構造で結合したユニット。さらに高圧（70GPa以上）では金属となり、XeFを含む3次元構造を形成する。
8単位である。[7]しかし、最近の理論的研究はこれらの実験結果に疑問を投げかけている。[8]
Xe-F結合は弱い。XeF 2の総結合エネルギーは267.8 kJ/mol（64.0 kcal/mol）で、第一結合エネルギーと第二結合エネルギーはそれぞれ184.1 kJ/mol（44.0 kcal/mol）、83.68 kJ/mol（20.00 kcal/mol）である。しかし、XeF 2はKrF 2の総結合エネルギーが92.05 kJ/mol（22.00 kcal/mol）しかないのに比べるとはるかに強固である。 [9]
化学
合成
合成は単純な反応で進行します:
- Xe + F 2 → XeF 2
反応には熱、放射線照射、または放電が必要である。生成物は固体であり、真空ラインを使用した分留または選択的凝縮によって精製される。 [10]
XeF 2に関する最初の報告は、1962 年 10 月に Chernick らによって発表されました。[11] しかし、発表は後になってからでしたが、[12] XeF 2は、おそらくドイツのミュンスター大学のRudolf Hoppeが1962 年初頭に、フッ素とキセノンの混合ガスを電気放電で反応させることで初めて作り出しました。[13]これらの報告の直後、アルゴンヌ国立研究所の Weeks、Chernick、Matheson は、透明なアルミナ窓を備えた全ニッケル システムを使用してXeF 2を合成したことを報告しました。このシステムでは、等量のキセノンとフッ素のガスが低圧で紫外線源の照射を受けて反応し、XeF 2 が生成されます。[14] Williamson は、この反応は乾燥したパイレックスガラス電球 内で太陽光を光源として大気圧でも同様にうまく進むと報告しました。合成は曇りの日でもうまくいったことが注目されました。[15]
これまでの合成では、フッ素ガス反応物はフッ化水素を除去するために精製されていました。ŠmalcとLutarは、このステップを省略すると反応速度が元の速度の4倍になることを発見しました。[16]
1965年にはキセノンガスと二フッ化二酸素を反応させることで合成された。[17]
溶解度
ゼフ
2BrFなどの溶媒に溶ける
5、BrF
3、もし
5、無水フッ化水素、アセトニトリルに還元も酸化もせずに溶解する。フッ化水素への溶解度は高く、29.95℃でHF100gあたり167gである。[1]
キセノン誘導体
他のキセノン化合物は、二フッ化キセノンから誘導される可能性がある。不安定な有機キセノン化合物Xe(CF
3）
2ヘキサフルオロエタンを照射してCFを生成することで製造できる。•
3 ラジカルとガスをXeFに通す
2得られたワックス状の白色固体は室温で4時間以内に完全に分解する。[18]
XeF +陽イオンは、二フッ化キセノンと、過剰量の液体五フッ化アンチモン（SbF
5):
- ゼフ
2+ SBF
5→ゼフ+
+ SBF−
6
この淡黄色の溶液に2～3気圧の圧力でキセノンガスを加えると、常磁性のキセノンを含む緑色の溶液が生成される。+
2イオン[19]はXe−Xe結合を含む：（「apf」は液体SbF
5）
- 3 キセノン（g） +キセノンF+
(apf) + SbF
5(l) ⇌ 2 キセノン+
2(apf) + SbF−
6(apf)
この反応は可逆的であり、溶液からキセノンガスを除去すると、Xe+
2イオンはキセノンガスとXeFに戻る+
溶液の色は淡黄色に戻る。[20]
液体HFの存在下では、-30℃で緑色の溶液から濃い緑色の結晶が沈殿する可能性がある。
- ゼー+
2(apf) + 4 SbF−
6(apf) → Xe+
2SB
4ふ−
21(s) + 3 F−
(apf)
X線結晶構造解析によると、この化合物のXe-Xe結合長は309 pmであり、非常に弱い結合であることが示されています。[18] Xe+
2イオンはIと等電子である−
2イオンも濃い緑色をしている。[21] [22]
錯体化学
XeF 2分子内の結合は、3 中心 4 電子結合モデルによって適切に説明されます。
XeF 2は金属の配位錯体において配位子として作用する。 [1]例えばHF溶液では：
- Mg(AsF 6 ) 2 + 4 XeF 2 → [Mg(XeF 2 ) 4 ](AsF 6 ) 2
結晶構造解析により、マグネシウム原子は6つのフッ素原子に配位していることが判明した。フッ素原子のうち4つは4つのキセノンジフルオリド配位子に帰属し、残りの2つはシス-AsFのペアである。−
6リガンド[23]
同様の反応は次のとおりです。
- Mg(AsF 6 ) 2 + 2 XeF 2 → [Mg(XeF 2 ) 2 ](AsF 6 ) 2
この製品の結晶構造では、マグネシウム原子は八面体配位しており、XeF 2配位子は軸配位であるのに対し、AsF−
6リガンドはエクアトリアルです。
[M x (XeF 2 ) n ](AF 6 ) xの形の生成物を伴うこのような反応が数多く観察されています。ここで、M はカルシウム、ストロンチウム、バリウム、鉛、銀、ランタン、またはネオジムであり、A はヒ素、アンチモン、またはリンです。
2004年には、カチオン中心の一部がXeF2フッ素原子のみで配位された溶媒和物の合成結果が発表されました。[24]反応は次のように記述できます。
- ２ Ｃａ（ＡｓＦ６）２＋ ９ ＸｅＦ２ → Ｃａ２（ＸｅＦ２）９（ＡｓＦ６）４。
この反応には、大過剰のキセノン二フッ化物が必要である。塩の構造は、Ca 2+イオンの半分がキセノン二フッ化物のフッ素原子に配位し、残りのCa 2+イオンはXeF 2とAsFの両方に配位している。−
6。
アプリケーション
フッ素化剤として
二フッ化キセノンは強力なフッ素化剤および酸化剤である。[25] [26]フッ化物イオン受容体と反応して、XeFを形成する。+
とゼー
2ふ+
3さらに強力なフッ素化菌種もある。[1]
二フッ化キセノンが起こすフッ素化反応には以下のものがあります。
- 酸化フッ素化：
- Ph 3 TeF + XeF 2 → Ph 3 TeF 3 + Xe
- 還元フッ素化：
- 2 CrO 2 F 2 + XeF 2 → 2 CrOF 3 + Xe +O 2
- 芳香族フッ素化：
- アルケンのフッ素化:
- ラジカル脱炭酸フッ素化反応におけるラジカルフッ素化[27]、フンディッカー型反応（二フッ化キセノンをラジカル中間体とフッ素移動源の生成に使用） [28]、およびアリールシランからのアリールラジカルの生成： [29]
ゼフ
2フッ素化する原子を選択的に選択するため、有機化合物中の他の置換基に触れることなくヘテロ原子をフッ素化する有用な試薬となる。例えば、トリメチルアルシン中のヒ素原子をフッ素化するが、メチル基はそのまま残る：[30]
- （CH
3）
3As + XeF
2→ (CH
3）
3アズF
2+ゼー
XeF 2も同様に、対応する第三級アミンから、有機合成におけるフッ素移動試薬として有用なN-フルオロアンモニウム塩（例えばSelectfluor ）を調製するために使用することができる。 [31]
- [R–(CH 2 CH 2 ) 3 N : ][ BF−
4] + XeF 2 + NaBF 4 → [R–（CH 2 CH 2）3–F][ BF−
4] 2 + NaF + Xe
ゼフ
2カルボン酸を酸化的に脱炭酸して対応するフルオロアルカンに変換する：[32] [33]
- RCOOH + XeF 2 → RF + CO 2 + Xe + HF
四フッ化ケイ素は、XeFによるフッ素化の触媒として作用することがわかっている。
2[34 ]
エッチング剤として
二フッ化キセノンはシリコンの等方性ガスエッチング剤としても使用されており、特にマイクロエレクトロメカニカルシステム（MEMS）の製造に使用されており、1995年に初めて実証されました。[35] 市販のシステムでは、膨張チャンバーを使用したパルスエッチングが使用されています。 [36] Brazzle、Dokmeci、et al.はこのプロセスを次のように説明しています。[37]
エッチングのメカニズムは次の通りです。まず、XeF 2 がシリコン表面でキセノンとフッ素原子に吸着して解離します。フッ素はシリコンエッチングプロセスにおける主なエッチング剤です。シリコンと XeF 2の反応は次のようになります。
- 2 XeF 2 + Si → 2 Xe + SiF 4
XeF 2 はエッチング速度が比較的高く、シリコンをエッチングするために イオン衝撃や外部エネルギー源を必要としません。
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さらに読む
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外部リンク
- XeF2 の WebBook ページ