Cтраница 1
Фторосульфоновая кислота представляет собой коррозионно-активную бесцветную жидкость, которая дымит во влажном воздухе. [1]
Фторосульфоновая кислота является одной из самых сильных когда-либо изученных кислот. При растворении в ней большинство кислородсодержащих веществ ведут себя как основания. Практически неизвестны простые протонные кислоты, которые могут существовать в чистой фторосульфоновой кислоте. Многие фториды металлов, например трифторид мышьяка, сурьмы или брома, также ведут себя как основания. Единственным исключением является пентафторид сурьмы, который повышает кислотность фторосульфоновой кислоты. [2]
Получено несколько оксифторидов взаимодействием фторосульфоновой кислоты с кислород-содержащими соединениями. [3]
Практически этот тип замещения никогда не использовали для получения фторосульфоновой кислоты. [4]
Первый член этого ряда, пиросульфурилфторид, является, таким образом, ангидридом фторосульфоновой кислоты и соответственно превращается в эту кислоту при гидролизе. Однако обезвоживание фторосульфоновой кислоты обычными способами, например пятиокисью фосфора, не приводит к образованию пиросульфурилфторида. Вместо этого происходит фторирование фосфора до оксифто-рида. Пятиокись мышьяка не рекомендуется применять, так как при этом происходит лишь медленное образование пиросульфурилфторида и продукт загрязнен трифторидом мышьяка. [5]
Первый член этого ряда, пиросульфурилфторид, является, таким образом, ангидридом фторосульфоновой кислоты и соответственно превращается в эту кислоту при гидролизе. Однако обезвоживание фторосульфоновой кислоты обычными способами, например пятиокисью фосфора, не приводит к образованию пиросульфурилфторида. Вместо этого происходит фторирование фосфора до оксифто-рида. Пятиокись мышьяка не рекомендуется применять, так как при этом происходит лишь медленное образование пиросульфурилфторида и продукт загрязнен трифторидом мышьяка. [6]
Кислота ( BrF2) S03F еще не получена в свободном состоянии, однако твердое вещество близкого состава выделяется из раствора трехокиси серы в трифториде брома после удаления избытка растворителя в вакууме при комнатной температуре. Эта реакция напоминает образование фторосульфоновой кислоты из фтористого водорода и трехокиси серы. [7]
Формально сульфурилгалогениды можно рассматривать как производные серной кислоты, в молекуле которой обе ОН - группы заметены атомами галогена. Если замещена только одна ОН - группа, образуются кислоты FSOoH, C. Фторосульфоновую кислоту получают обработкой дымящей серной кислотой КНР. [8]
Эту смесь нагревают при 100 до тех пор, пока продукт не перегонится из избытка серной кислоты. Обычно эти реакции осуществляют в металлическом оборудовании. Неочищенную фторосульфоновую кислоту следует перегонять в стеклянной аппаратуре. [9]
Смесь медленно нагревают до 85 для завершения реакции. Трииодофторо-сульфонат является гигроскопическим твердым веществом, которое плавится при 92 с выделением иода. При растворении в фторосульфоновой кислоте оно диссоциирует на ионы 1з и SOsF, что подтверждают спектроскопические исследования. Трудно получить это соединение с высокой чистотой. При получении чистого фторосульфоната иода ( 1) следует учитывать, что как недостаток, так и избыток иода приводит к образованию других нелетучих веществ. [10]
Замещение мостикового кислорода в пиросульфурилфториде на азот приводит к образованию другого типа производного сульфурилфторида - имидодисульфурилфторида. Затем смесь выдерживают при 100 в течение нескольких часов или до прекращения выделения двуокиси углерода. Неочищенный продукт, содержащий примесь фторосульфоновой кислоты, дистиллируют из смеси при пониженном давлении. Дальнейшую очистку трудно осуществить перегонкой. [11]
Фторосульфоновая кислота является одной из самых сильных когда-либо изученных кислот. При растворении в ней большинство кислородсодержащих веществ ведут себя как основания. Практически неизвестны простые протонные кислоты, которые могут существовать в чистой фторосульфоновой кислоте. Многие фториды металлов, например трифторид мышьяка, сурьмы или брома, также ведут себя как основания. Единственным исключением является пентафторид сурьмы, который повышает кислотность фторосульфоновой кислоты. [12]
Фторирование неорганических окислов является одним из старейших методов получения неорганических фторидов. Этот общий метод синтеза фторидов, однако, не получил большого распространения до самого последнего времени, когда была обнаружена высокая реакционная способность тетрафторида серы и трифторида брома в реакциях с окислами и сульфидами. В настоящее время наиболее важными реагентами при фторировании окислов и сульфидов является фтор, трифторид брома, тетрафторид серы, тетрафторид селена, фтористый водород и фторосульфоновая кислота. [13]
Фторосульфонатные соединения делят на два обширных класса: ионные и ковалентные. Различие не очень резкое, так как первый класс включает некоторые фторосульфонатные производные металлов, которые, возможно, ковалентны ( в этом смысле ковалентен безводный хлорид алюминия), в то время как во второй класс входят некоторые ионные галоген-фторосульфонатные комплексы. Фторосульфоновая кислота, хотя и является заведомо ковалент-ным соединением, включена в первый раздел, так как она служит источником фторосульфонат-иона. [14]
По первому методу [41] стехиомет-рические количества фторида металла и трехокиси серы нагревают при 200 в течение суток в стальном автоклаве и получают 92 - 99 % - ное превращение во фторосульфонатную соль. Однако фториды магния и бериллия не реагируют с трехокисью серы, а для фторидов цинка или ртути можно получить только частичное превращение в этих условиях. Другие методы с применением реакции фторосульфоновой кислоты с безводным хлоридом металла [40] или фторосульфоновой кислоты с фторидом металла [77] также дают хороший выход солей фторосульфонатов щелочноземельных металлов. [15]