Interested Article - Фторид брома(I)

Фтори́д бро́ма(I) ( монофторид брома , фтористый бром ), BrF — соединение брома с фтором , представляющее собой при комнатной температуре легкокипящую жидкость золотисто-красного цвета, с сильным раздражающим запахом. В больших дозах ядовит .

История открытия

В 1931 году немецкие учёные Руфф и Менцель изучали продукты взаимодействия пентафторида брома с бромом . В результате исследования в смеси было обнаружено соединение, которое более активно действовало на кварц и давление пара которого было выше значения, соответствующего предполагаемым соединениям (Br ₂ , BrF ₃ , BrF ₅ ). Поэтому учёные предположили наличие в смеси еще одного компонента — монофторида брома. В 1933 году Руфф и Брайд не смогли выделить в чистом виде искомое соединение, однако они доказали, что в этой молекуле на 1 атом брома приходится 1 атом фтора.

Физические свойства

Дипольный момент — 1,29 Дб .

Сродство к электрону оценивается в 2,64 эВ .

Термодинамические свойства

Свойство	Значение
Стандартная энтальпия образования (газ, 298 К)	−42,4 кДж/моль
(газ, 298 К)	228,9 Дж/(моль·К)
Теплоёмкость (в газовой фазе)	33 Дж/(моль·К)

В ИК-спектре наблюдаются 2 полосы: слабая при 1326 см ⁻¹ и средней интенсивности при 669 см ⁻¹ .

Химические свойства

Нестабильное соединение, достаточно быстро диспропорционирует на бром и пентафторид брома :

{\mathsf {5BrF\rightarrow 2Br_{2}+BrF_{5}}}

Реагирует с разбавленной горячей щёлочью :

{\ce {3BrF + 6NaOH -> 3NaF + 2NaBr + NaBrO3 +3H2O}}

Реагирует с холодной разбавленной щёлочью:

{\ce {BrF + 2NaOH -> NaF + NaBrO + H2O}}

Химически очень активное соединение. Вступает в реакцию даже с золотом и кварцем .

Для стабилизации и хранения переводят в более устойчивое двойное соединение с пиридином .

Произведён расчёт геометрии молекулы гидрофторида монофторида брома (BrF·HF или HBrF ₂ ) и показано, что такое соединение в случае его успешного синтеза будет иметь необычное строение вида Br-F-H-F .

Получение

Как и большинство интергалогенидов , монофторид брома можно получить напрямую из простых веществ , взятых в эквимольном соотношении:

{\mathsf {Br_{2}+F_{2}\rightarrow 2BrF}}

Однако наряду с монофторидом образуются также трифторид и пентафторид брома. Для выделения чистого монофторида брома используются ловушки, охлаждённые до −20 °C, −50 °C и −120 °C для отделения BrF ₃ , BrF ₅ и BrF соответственно. Прибор для синтеза должен быть сделан из меди , так как с многими другими материалами реагенты вступают во взаимодействие, а некоторые, например платина , катализируют реакцию разложения монофторида брома. Выход монофторида брома составляет около 40 % от теоретического.

С помощью инфракрасной спектроскопии было показано, что образование монофторида брома возможно из трифторида брома за счёт диспропорционирования :

{\mathsf {2BrF_{3}\rightarrow BrF+BrF_{5}}}

Применение

Так как монофторид брома не удаётся выделить в чистом виде за счёт частичного разложения, вместо него во многих случаях используется смесь брома и трифторида брома для генерации монофторида in situ .
Возможно применение в качестве фторирующего агента, однако для таких целей гораздо больше пригодны другие соединения.
Для фторбромирования замещённых алканов :

{\mathsf {CF_{2}{\text{=}}CH_{2}+BrF\rightarrow CF_{3}{\text{-}}CH_{2}Br}}

Интересной является перспектива применения BrF в качестве компонента для получения лазерного излучения .

См. также

Литература

Николаев Н. С., Суховерхов В. Ф., Шишков Ю. Д., Аленчикова И. Ф. Химия галоидных соединений фтора. М. : Наука, 1968.
Фиалков Я. А. Межгалоидные соединения. К. : Изд-во АН УССР, 1958.

Ссылки

Примечания

Chaeho P., Yaoming X., Timothy J. (англ.) // J. Am. Chem. Soc. — 1998. — Vol. 120 , iss. 43 . — P. 11115—11121 . — doi : .
Рабинович В. А., Хавин З. Я. Краткий химический справочник. Л. : Химия, 1977.
↑ Lawrence Stein. (англ.) // J. Am. Chem. Soc. — 1959. — Vol. 81 , iss. 6 . — P. 1273—1276 . — doi : . 28 декабря 2021 года.
Qianshu L., Liangfa G. (англ.) // J. Am. Chem. Soc. — 2004. — Vol. 126 , iss. 45 . — P. 14950—14959 . — doi : .
от 17 июля 2011 на Wayback Machine (англ.)