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四氟肼

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四氟肼
IUPAC名
1,1,2,2-tetrafluorohydrazine
别名 四氟化二氮
识别
CAS号 10036-47-2  checkY
PubChem 24845
ChemSpider 23228
SMILES
 
  • FN(F)N(F)F
InChI
 
  • 1/F4N2/c1
性质
化学式 N2F4
摩尔质量 104.01 g·mol⁻¹
外观 无色气体[1]
密度 4.6 kg·m−3[2]
熔点 −164.5 °C, 108.7 K[3]
沸点 −73 °C, 200 K[3]
危险性
NFPA 704
0
4
3
 
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

四氟肼(N2F4)在常温常压下是一种无色的活泼气体。它是的一种含氟衍生物,有剧毒,与有机化合物接触易爆炸。

制法

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四氟肼可以由三氟化氮在铁等金属还原剂存在下制得:

三氟化氮与一氧化氮反应也可制得四氟肼,并产生亚硝酰氟[4]

它在一些物质的化学合成中用作前体或催化剂

结构

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四氟肼存在两种构象,能垒约为12.5kJ/mol。

性质

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四氟肼与二氟化氮自由基处于分子-自由基平衡中:

·

二氟化氮自由基使得四氟肼在高温下略显深蓝色。正因为自由基的存在,使得四氟肼能发生许多相关的反应[4]

  • 与一氧化氮偶联:
  • 自由基取代反应:
由这类反应可制备含二氟氨基的高能化合物。
  • 自由基加成反应,二氟氨基加在碳碳双键或三键的两端碳上。

四氟肼与水缓慢反应并产生肼和氟化氢

四氟肼可以用作火箭燃料中的高能液体氧化剂。这项应用于1959年时提出。[5]

四氟肼也能与路易斯酸反应形成加合物,例如它与五氟化锑能形成N2F4·2SbF5和N2F4·3SbF5两种加合物。在低温下后者与二氧化硫反应能转换为前者。核磁共振表明,N2F4·2SbF5实际上是离子化合物N2F3+Sb2F11-[4]

参考资料

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  1. ^ Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon, Wiberg, Nils , 编, Inorganic Chemistry, 由Eagleson, Mary; Brewer, William翻译, San Diego/Berlin: Academic Press/De Gruyter, 2001, ISBN 0-12-352651-5 
  2. ^ Stickstoff(II)-fluorid bei webelements.com
  3. ^ 3.0 3.1 Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 张青莲. 《无机化学丛书》第四卷:氮、磷、砷分族. 北京: 科学出版社. : P397–398. ISBN 7-03-002238-6. 
  5. ^ Tetrafluorohydrazine页面存档备份,存于互联网档案馆) at DTIC.mil