フッ化銀(II)

フッ化銀(II)
	フッ化銀(II)
物質名
	IUPAC名フッ化銀(II)
	別名二フッ化銀; 銀ジフルオリド
識別情報
CAS登録番号	7783-95-1 ;
3D model (JSmol)	Interactive image;
ChemSpider	10802085 ;
ECHA InfoCard	100.029.124
EC番号	232-037-5;
PubChem CID	82221;
UNII	372MAR8LH9 ;
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID5064835 ;
	InChI InChI=1S/Ag.2FH/h;21H/q+2;;/p-2 Key: KWVVTSALYXIJSS-UHFFFAOYSA-L ; InChI=1/Ag.2FH/h;21H/q+2;;/p-2 Key: KWVVTSALYXIJSS-NUQVWONBAP;
	SMILES [Ag+2].[F-].[F-];
性質
化学式	AgF2
モル質量	145.865 g/mol
外観	白色または灰色の結晶性粉末, 吸湿性
密度	4.58 g/cm3
融点	690 °C (1,274 °F; 963 K)
沸点	700 °C (1,292 °F; 973 K) (分解)
水への溶解度	分解
構造
結晶構造	斜方晶系
配位構造	正方伸長した; 八面体配位
分子形状	直線形
危険性
	労働安全衛生 (OHS/OSH):
主な危険性	有毒, 水と激しく反応, 強力な酸化剤
	GHS表示:
絵表示
重要な用語	Danger
危険性報告	H272, H301, H302, H311, H312, H314, H331, H332
予防報告	P210, P220, P221, P260, P261, P264, P270, P271, P280, P301+P310, P301+P312, P301+P330+P331, P302+P352, P303+P361+P353, P304+P312, P304+P340, P305+P351+P338, P310, P311, P312, P321, P322, P330, P361, P363, P370+P378, P403+P233, P405, P501
NFPA 704（ファイア・ダイアモンド）	3 0 3 W; OX
安全データシート (SDS)	MSDS
関連する物質
その他の; 陰イオン	酸化銀(I,III)
その他の; 陽イオン	フッ化銅(II); フッ化パラジウム(II); フッ化亜鉛; フッ化カドミウム(II); フッ化水銀(II)
関連物質	一フッ化二銀; フッ化銀(I)
	特記無き場合、データは標準状態 (25 °C [77 °F], 100 kPa) におけるものである。 verify (what is ?)

フッ化銀(II) とは、化学式 AgF₂ をもつ化合物である。銀(II) 化合物は珍しく、銀は通常 +1 の酸化数をとる。フッ素化剤として用いられる。

製法

AgF₂はAg₂Oを単体フッ素でフッ化して合成できる。また 200 °C (473 K) では、単体フッ素がAgFまたはAgClと反応してAgF₂を与える^[1]^[2]。

強力なフッ素化剤であるため、AgF₂はテフロンまたは不動態化した金属容器に保存するのが望ましい。光に敏感である。

AgF₂は複数の供給元から購入可能であり、需要は 100 kg/年未満である。研究用途では利用されるが, 大規模工業用途には高価すぎる。1993年にはAgF₂の価格は1kgあたり1000–1400米ドルであった。

組成と構造

AgF₂は白色の結晶性粉末であるが、不純物により黒色または褐色を呈することが多い。多くの試料でF/g比は2未満で、Agや酸化物および炭素による汚染のため典型的には1.75に近づく^[3]。

かつては、銀が実際に +2 の酸化数にあるのではなく、Ag^I[Ag^IIIF₄]のような状態の組合せではないかという疑いがあった。これは酸化銀(I,III)に類似する。しかし、中性子回折研究により銀(II) としての記述が確認された。Ag^I[Ag^IIIF₄] は高温で存在することが見いだされたが, AgF₂ に対して不安定であった^[4]。

気相ではAgF₂はD_∞hの対称性をもつと考えられている。単結晶X線回折によれば、固体中の銀原子は平面四角形配位である^[5]。

基底状態と第一励起状態の間は約14kcal/mol（59kJ/mol; 0.61 eV/f.u.）で隔てられている。この化合物は常磁性であるが、−110 °C (163 K) 以下では強磁性になる。

用途

AgF₂は強力なフッ素化剤および酸化剤である。銀によるフッ素を用いた気相反応の触媒作用において中間体として生成する。フッ化物イオンとともに、AgF−
3、青紫色のAgF2−
4、およびAgF4−
6などの錯イオンを形成する^[6]。

有機過フッ素化合物のフッ素化および調製に用いられる^[7]。この種の反応は3通りの機構で起こりうる（ここでZは炭素に結合した任意の元素または基、Xはハロゲンである）:

CZ₃H + 2 AgF₂ → CZ₃F + HF + 2 AgF
CZ₃X + 2AgF₂ → CZ₃F + X₂ + 2 AgF
Z₂C=CZ₂ + 2 AgF₂ → Z₂CFCFZ₂ + 2 AgF

同様の変換はCoF₃、MnF₃、CeF₄、PbF₄などの高原子価金属フッ化物でも起こりうる。

AgF₂は芳香族化合物のフッ素化にも用いられるが、選択的モノフッ素化はより困難である^[8]。

C₆H₆ + 2 AgF₂ → C₆H₅F + 2 AgF + HF

AgF₂は無水HF溶液中でキセノンを酸化して二フッ化キセノンを与える^[9]。

2 AgF₂ + Xe → 2 AgF + XeF₂

また一酸化炭素をフッ化カルボニルへ酸化する。

2 AgF₂ + CO → 2 AgF + COF₂

水と反応して酸素を生じる:^[要出典]

4 AgF₂ + 4 H₂O → 2 Ag₂O + 8 HF + O₂

AgF₂は温和な条件下でピリジンのオルト位を選択的にフッ素化できる^[10]。

安全性

AgF₂は非常に強い酸化剤で、水と激しく反応し^[11]、希酸と反応するとオゾンを生じ、ヨウ化物をヨウ素に酸化し^[11]^[12]、アセチレンと接触すると接触爆発性の銀アセチリドを形成する^[13]。光に敏感で^[11]、強い吸湿性と腐食性を示す。過酸化水素と接触すると激しく分解して酸素を放出する^[13]。またHF、F₂、および金属銀を放出する^[12]。

脚注

[脚注の使い方]

出典

↑ Priest, H. F.; Swinehert, Carl F. (1950). “Anhydrous Metal Fluorides”. Inorganic Syntheses. 3. pp. 171–183. doi:10.1002/9780470132340.ch47. ISBN 978-0-470-13234-0
↑ Encyclopedia of Chemical Technology. Kirk-Othermer. Vol.11, 4th Ed. (1991)
↑ J.T. Wolan; G.B. Hoflund (1998). “Surface Characterization Study of AgF and AgF₂ Powders Using XPS and ISS”. Applied Surface Science 125 (3–4): 251. Bibcode:1998ApSS..125..251W. doi:10.1016/S0169-4332(97)00498-4.
↑ Hans-Christian Miller; Axel Schultz & Magdolna Hargittai (2005). “Structure and Bonding in Silver Halides. A Quantum Chemical Study of the Monomers: Ag2X, AgX, AgX2, and AgX3(X = F, Cl, Br, I)”. J. Am. Chem. Soc. 127 (22): 8133–45. Bibcode:2005JAChS.127.8133M. doi:10.1021/ja051442j. PMID 15926841.
↑ Jesih, A.; Lutar, K.; Žemva, B.; Bachmann, B.; Becker, St.; Müller, B. G.; Hoppe, R. (1990-01-22). “Einkristalluntersuchungen an AgF 2” (英語). Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie 588 (1): 77–83. Bibcode:1990ZAACh.588...77J. doi:10.1002/zaac.19905880110. ISSN 0044-2313.
↑ Egon Wiberg; Nils Wiberg; Arnold Frederick Holleman (2001). Inorganic chemistry. Academic Press. pp. 1272–1273. ISBN 0-12-352651-5
↑ Rausch, D.; Davis, r.; Osborne, D. W. (1963). “The Addition of Fluorine to Halogenated Olefins by Means of Metal Fluorides”. J. Org. Chem. 28 (2): 494–497. doi:10.1021/jo01037a055.
↑ Zweig, A.; Fischer, R. G.; Lancaster, J. (1980). “New Methods for Selective Monofluorination of Aromatics Using Silver Difluoride”. J. Org. Chem. 45 (18): 3597. doi:10.1021/jo01306a011.
↑ Levec, J.; Slivnik, J.; Zemva, B. (1974). “On the Reaction Between Xenon and Fluorine”. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry 36 (5): 997. doi:10.1016/0022-1902(74)80203-4.
↑ Fier, P. S.; Hartwig, J. F. (2013). “Selective C-H Fluorination of Pyridines and Diazines Inspired by a Classic Amination Reaction”. Science 342 (6161): 956–960. Bibcode:2013Sci...342..956F. doi:10.1126/science.1243759. PMID 24264986.
1 2 3 Dale L. Perry; Sidney L. Phillips (1995). Handbook of inorganic compounds. CRC Press. p. 352. ISBN 0-8493-8671-3
1 2 W. L. F. Armarego; Christina Li Lin Chai (2009). Purification of Laboratory Chemicals (6th ed.). Butterworth-Heinemann. p. 490. ISBN 978-1-85617-567-8
1 2 Richard P. Pohanish; Stanley A. Greene (2009). Wiley Guide to Chemical Incompatibilities (3rd ed.). John Wiley and Sons. p. 93. ISBN 978-0-470-38763-4

外部リンク

National Pollutant Inventory Fluoride and compounds fact sheet
WebElements Silver(II) Fluoride
Structure graphic Archived 2016-03-03 at the Wayback Machine.

[1] Priest, H. F.; Swinehert, Carl F. (1950). “Anhydrous Metal Fluorides”. Inorganic Syntheses. 3. pp. 171–183. doi:10.1002/9780470132340.ch47. ISBN 978-0-470-13234-0

[2] Encyclopedia of Chemical Technology. Kirk-Othermer. Vol.11, 4th Ed. (1991)

[3] J.T. Wolan; G.B. Hoflund (1998). “Surface Characterization Study of AgF and AgF₂ Powders Using XPS and ISS”. Applied Surface Science 125 (3–4): 251. Bibcode:1998ApSS..125..251W. doi:10.1016/S0169-4332(97)00498-4.

[4] Hans-Christian Miller; Axel Schultz & Magdolna Hargittai (2005). “Structure and Bonding in Silver Halides. A Quantum Chemical Study of the Monomers: Ag2X, AgX, AgX2, and AgX3(X = F, Cl, Br, I)”. J. Am. Chem. Soc. 127 (22): 8133–45. Bibcode:2005JAChS.127.8133M. doi:10.1021/ja051442j. PMID 15926841.

[5] Jesih, A.; Lutar, K.; Žemva, B.; Bachmann, B.; Becker, St.; Müller, B. G.; Hoppe, R. (1990-01-22). “Einkristalluntersuchungen an AgF 2” (英語). Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie 588 (1): 77–83. Bibcode:1990ZAACh.588...77J. doi:10.1002/zaac.19905880110. ISSN 0044-2313.

[wiberg_holleman-6] Egon Wiberg; Nils Wiberg; Arnold Frederick Holleman (2001). Inorganic chemistry. Academic Press. pp. 1272–1273. ISBN 0-12-352651-5

[7] Rausch, D.; Davis, r.; Osborne, D. W. (1963). “The Addition of Fluorine to Halogenated Olefins by Means of Metal Fluorides”. J. Org. Chem. 28 (2): 494–497. doi:10.1021/jo01037a055.

[8] Zweig, A.; Fischer, R. G.; Lancaster, J. (1980). “New Methods for Selective Monofluorination of Aromatics Using Silver Difluoride”. J. Org. Chem. 45 (18): 3597. doi:10.1021/jo01306a011.

[9] Levec, J.; Slivnik, J.; Zemva, B. (1974). “On the Reaction Between Xenon and Fluorine”. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry 36 (5): 997. doi:10.1016/0022-1902(74)80203-4.

[10] Fier, P. S.; Hartwig, J. F. (2013). “Selective C-H Fluorination of Pyridines and Diazines Inspired by a Classic Amination Reaction”. Science 342 (6161): 956–960. Bibcode:2013Sci...342..956F. doi:10.1126/science.1243759. PMID 24264986.

[perry-11] 1 2 3 Dale L. Perry; Sidney L. Phillips (1995). Handbook of inorganic compounds. CRC Press. p. 352. ISBN 0-8493-8671-3

[armarego-12] 1 2 W. L. F. Armarego; Christina Li Lin Chai (2009). Purification of Laboratory Chemicals (6th ed.). Butterworth-Heinemann. p. 490. ISBN 978-1-85617-567-8

[pohanish-13] 1 2 Richard P. Pohanish; Stanley A. Greene (2009). Wiley Guide to Chemical Incompatibilities (3rd ed.). John Wiley and Sons. p. 93. ISBN 978-0-470-38763-4

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