三氟化鈷

三氟化鈷

三氟化鈷（Cobalt(III) fluoride）是一種化學藥品，也稱為氟化鈷(III)，分子式為CoF3，分子量為115.93。

室溫下為不穩定的淺棕色易潮解固體，是很常用的氟化劑。

基本介紹

  • 中文名：三氟化鈷
  • 英文名：Cobalt(III) fluoride
  • 別稱：氟化鈷(III)
  • 化學式：CoF3
  • CAS登錄號：10026-18-3
  • EINECS登錄號：233-062-4
  • 熔點：926℃
  • 水溶性：溶於水放出氧氣
  • 密度：3.88g/cm3
  • 外觀：淺棕色易潮解固體
  • 危險品運輸編號：UN 3260 8/PG 2
  • 穩定性：室溫下不穩定 
物化性質,製取,用途,儲運運輸,計算化學數據,

物化性質

三氟化鈷（化學式：CoF3），室溫下為不穩定的淺棕色易潮解固體，密度為3.88g/mL（25℃），溶於水放出氧氣，是很常用的氟化劑。在CO2氣流中加熱到250℃時，開始放出F2，在350℃時，則完全轉變為CoF2。
與氟同族的氯也可生成鈷的二元化合物，但很不穩定，三氧化二鈷溶於鹽酸時便會有氯氣放出。溴化鈷及碘化鈷從未製得。
三氟化鈷可以與許多金屬或非金屬單質反應生成相應的氟化物，自身被還原為二氟化鈷。三氟化鈷也有水合物，CoF3·3.5H2O，但結構尚不清楚。
用三氟化鈷氟化有機化合物時，首先用二氟化鈷與氟氣在300℃左右反應生成三氟化鈷，然後引入有機反應物與三氟化鈷反應。三氟化鈷被還原後生成的二氟化鈷可以循環使用。氟化反應包含單電子轉移及碳正離子中間體機理：
氟化反應原理氟化反應原理
該反應通常用於全氟有機物的製取。三氟化鈷的氧化性較強，一般反應都在氣相、無溶劑或以無水氟化氫作介質中進行，常伴有重排或其他副反應的發生，用相關的KCoF4氟化可使反應的選擇性增強。400℃左右時所有碳氫化合物的C-H鍵都可被轉化為C-F鍵，並且氟也可以加到不飽和鍵上。
2CoF3+ R-H → CoF2+ R-F + HF

製取

氯化鈷(II)或氟化鈷(II)與氟氣在250°C時發生快速放熱反應生成三氟化鈷固體：
2CoCl2+ 3F2→ 2CoF3+ 2Cl2
此外，用三氟化氯來氟化金屬鈷或一氧化鈷與氟氣反應也可得到三氟化鈷。它為六方晶系，與氟化鐵和氟化鋁同晶，是一個高自旋配合物。具潮解性，可被轉化為[CoF6]3-離子，是少見的高自旋八面體鈷配合物之一。
具體實驗步驟如下：
將盛有CoF2的石英舟放入石英反應管中，從反應管的一端通入F2，反應開始進行得很慢，當將反應管加熱至75℃左右時，由於反應放熱，反應就猛烈起來，溫度慢慢升至200℃，產物在F2氣流中冷卻；最後用氮氣流驅除多餘的F2。氟化反應與在前面相同的裝置中進行，石英舟中為無水CoCl2或Co2O3，將反應管從室溫開始漸漸升溫至300℃，保持此溫度直至反應管的末端有F2放出為止，然後用乾燥的氮氣將裝置中多餘的F2驅除出去。

用途

CoF3可與水發生反應，是非常強的氟化劑和氧化劑，被廣泛用作氟化劑。用於有機氟化合物（尤其是全氟化合物）的製取，還原產物是二氟化鈷。類似可以用作氟化試劑的金屬氟化物還有三氟化錳、二氟化銀等。

儲運運輸

庫房低溫，通風，乾燥；密閉保存，防潮。

計算化學數據

1、疏水參數計算參考值（XlogP）：無
2、氫鍵供體數量：0
3、氫鍵受體數量：3
4、可旋轉化學鍵數量：0
5、互變異構體數量：無
6、拓撲分子極性表面積：0
7、重原子數量：4
8、表面電荷：0
9、複雜度：0
10、同位素原子數量：0
11、確定原子立構中心數量：0
12、不確定原子立構中心數量：0
13、確定化學鍵立構中心數量：0
14、不確定化學鍵立構中心數量：0
15、共價鍵單元數量：4

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