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三氟化錳

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三氟化錳
IUPAC名
Manganese(III) fluoride
別名 Manganese trifluoride, manganic fluoride
識別
CAS號 7783-53-1  ✓
PubChem 82213
ChemSpider 74193
SMILES
InChI
InChIKey SRVINXWCFNHIQZ-DFZHHIFOAX
RTECS OP0882600
性質
化學式 MnF3
摩爾質量 111.938 g·mol⁻¹
外觀 粉紫色粉末
密度 3.54 g/cm3
熔點 > 600 °C (分解)
溶解性 水解
結構
晶體結構 單斜晶系, mS48
空間群 C2/c, No. 15
配位幾何 變形八面體
危險性
警示術語 R:8-20/21/22-36/37/38
安全術語 S:17-26-36/37/39
主要危害 有毒煙霧
相關物質
其他陰離子 三氧化二錳乙酸錳(III)
其他陽離子 三氟化鉻三氟化鐵三氟化鈷
相關化學品 二氟化錳四氟化錳
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

三氟化錳化學式MnF3)是一種固體,可以用二氟化錳氟氣合成。這種紅色略帶紫色的固體用作有機化合物(例如類)的氟化劑[1]它也會形成一種水合物。

合成,結構與反應

合成

三氟化錳可以在氟化氫溶液中用二氟化錳氟氣合成:[2]

MnF2+0.5F2→MnF3

也可以在高溫250℃用鹵化錳和之間的反應合成。[3]

結構

在結晶狀態下,三氟化錳類似三氟化釩:具有相同M-F分子鍵長的八面體金屬中心。然而,在錳化合物中Mn-F鍵(距離為1.79﹑1.91﹑2.09Å)因姜-泰勒效應而被扭曲。(也因此單元電池的單斜晶系對抗更高的對稱性)[4][5][6]

水合物MnF3·3H2O可以通過結晶作用,把MnF3溶在氫氟酸中得到。這個水合物不尋常,因為它形成了兩個不同的結構([Mn(H2O)4F2]+與[Mn(H2O)2F4]-)且有空間群P21/c和P21/a。[7]

反應

三氟化錳與氟化鈉反應得出八面體六氟砷酸鉀陰離子:[3]

3NaF + MnF3 → Na3MnF6

其他反應條件給出化合物MnF52-或MnF4-陰離子。這些陰離子分別是鏈和層結構,並橋接氟。錳在這些物質中保持6坐標﹑八面體和三價。[3]

三氟化錳可以氟化有機化合物,包括芳烴[8]﹑環丁烯[9]和富勒烯。[10]

三氟化錳加熱後分解為氟化錳[11][12]

相關Mn3+化合物

其他Mn3+化合物包括醋酸錳(CAS#993-02-2),乙酰丙酮錳(CAS#14284-89-0),兩者在有機合成中都用作氧化劑。三氟化錳為路易斯酸性並會形成了各種不同的衍生物。其中有K2MnF3(SO4)[13]和K2MnF5.

安全注意事項

跟其他活躍的無機氟化物一樣,三氟化錳應存儲在聚乙烯瓶,被皮膚接觸或放在任何潮濕地區時會因水解而形成氫氟酸

參見

參考資料

  1. ^ Burley, G. A.; Taylor, R. "Manganese(III) fluoride" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. doi:10.1002/047084289
  2. ^ Z. Mazej. Room temperature syntheses of MnF3, MnF4 and hexafluoromanganete(IV) salts of alkali cations. Journal of Fluorine Chemistry. 2002, 114 (1): 75–80. doi:10.1016/S0022-1139(01)00566-8. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Inorganic chemistry, Catherine E. Housecroft, A.G. Sharpe, pp.711-712, section Manganese (III) , googlebooks link
  4. ^ Wells, A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6.
  5. ^ Hepworth, M. A.; Jack, K. H.; Nyholm, R. S. Interatomic Bonding in Manganese Trifluoride. Nature. 1957, 179 (4552): 211–212. doi:10.1038/179211b0. 
  6. ^ M. A. Hepworth, K. H. Jack. The crystal structure of manganese trifluoride, MnF3. Acta Crystallographica. 1957, 10 (5): 345–351. doi:10.1107/S0365110X57001024. 
  7. ^ Structures of two polymorphs of MnF3·3H2O , Michel Molinier and Werner Massa , Journal of Fluorine Chemistry , Volume 57, Issues 1-3, April–June 1992, pp.139-146 , online abstract via www.sciencedirect.com
  8. ^ Fluorination of p-chlorobenzotrifluoride by manganese trifluoride 互聯網檔案館存檔,存檔日期2011-08-23. A. Kachanov, V. Kornilov, V.Belogay , Fluorine Notes :Vol. 1 (1) November–December 1998 , via notes.fluorine1.ru
  9. ^ Fluorination of fluoro-cyclobutene with high-valency metal fluoride m Junji Mizukado, Yasuhisa Matsukawa, Heng-dao Quan, Masanori Tamura, Akira Sekiya , Journal of Fluorine Chemistry Volume 127, Issue 1, January 2006, Pages 79-84 , online abstract via www.sciencedirect.com
  10. ^ Fluorination of the cubic and hexagonal C60 modifications by crystalline manganese trifluoride , Physics of the Solid State , Volume 44, Number 4 , 4/2002 , pp.629-630 , V.É. Aleshina, A.Ya. Borshchevskii, E.V. Skokan, I.V. Arkhangel’skii, A.V. Astakhov, N.B. Shustova , online abstract via www.springerlink[永久失效連結]
  11. ^ Manganese; section Manganic Salts 互聯網檔案館存檔,存檔日期2009-01-30. via www.1911encyclopedia.org
  12. ^ In situ time-resolved X-ray diffraction study of manganese trifluoride thermal decomposition , J.V. Raua, V. Rossi Albertinib, N.S. Chilingarova, S. Colonnab, U. Anselmi Tamburini, Journal of Fluorine Chemistry 4506 (2001) 1–4 , online version
  13. ^ Bhattacharjee, M. N; Chaudhuri, M. K. Dipotassium Trifluorosulfatomanganate(III). Inorg. Synth. 1990, 27: 312–313. doi:10.1002/9780470132586.ch61. 

延伸閱讀

外部連結

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