三氟化钴

✍ dations ◷ 2025-04-04 13:05:13 #三价钴化合物,氟化物,铁系元素卤化物,氟化剂

三氟化钴(化学式:CoF3),IUPAC名称氟化钴(III),室温下为不稳定的浅棕色易潮解固体,是很常用的氟化剂,用于有机氟化合物(尤其是全氟化合物)的制取, 还原产物是氟化钴。类似可以用作氟化试剂的金属氟化物还有三氟化锰、二氟化银等。

与氟同族的氯也可生成钴(III)的二元化合物,但很不稳定,三氧化二钴溶于盐酸时便会有氯气放出。溴化钴(III)及碘化钴(III)从未制得。

氯化钴(II)或氟化钴(II)与氟气在250°C时发生快速放热反应生成三氟化钴固体:

此外,用三氟化氯来氟化金属钴或一氧化钴与氟气反应也可得到三氟化钴。它为六方晶系,与氟化铁和氟化铝同晶,是一个高自旋配合物。具潮解性,可被转化为3−离子,是少见的高自旋八面体钴(III)配合物之一。

三氟化钴可以与许多金属或非金属单质反应生成相应的氟化物,自身被还原为二氟化钴。三氟化钴在600~700 °C分解,在此温度下于氟气中可升华。三氟化钴也有水合物,CoF3·3.5H2O,但结构尚不清楚。

用三氟化钴氟化有机化合物时,首先用二氟化钴与氟气在300°C左右反应生成三氟化钴,然后引入有机反应物与三氟化钴反应。三氟化钴被还原后生成的二氟化钴可以循环使用。氟化反应包含单电子转移及碳正离子中间体机理:

该反应通常用于全氟有机物的制取。三氟化钴的氧化性较强,一般反应都在气相、无溶剂或以无水氟化氢作介质中进行,常伴有重排或其他副反应的发生, 用相关的KCoF4氟化可使反应的选择性增强。400°C左右时所有碳氢化合物的C-H键都可被转化为C-F键,并且氟也可以加到不饱和键上。

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