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四氟化錳

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四氟化錳
IUPAC名
manganese tetrafluoride
別名 manganese(IV) fluoride
識別
CAS號 15195-58-1  ☒N
ChemSpider 14941034
InChI
InChIKey KWKYNMDHPVYLQQ-XBHQNQODAK
性質[1][2]
化學式 MnF4
摩爾質量 130.93 g·mol⁻¹
外觀 藍色固體
熔點 70 °C分解
溶解性 劇烈反應
結構[4]
空間群 R3c (No. 161) or
R3c (No. 167)[註 1]
晶格常數 a = 1953 pm, c = 1259 pm
相關物質
其他陽離子 二氟化錳
三氟化錳
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

四氟化錳,是錳的氟化物中,錳元素價態最高的化合物,同時也是一種強氧化劑,可以分解為三氟化錳氟氣,通過合成四氟化錳隨後將其分解產生氟氣的方法可以純化單質氟[2][5]

合成方法

四氟化錳的製備方法在1961年被明確地報道出來[註 2]。通過在550°C下將氟氣通入二氟化錳或其他二價錳化合物並與之反應即可得到四氟化錳,產生的四氟化錳升華成氣態後在一個指形冷凍器內凝華得到四氟化錳的固體產物[1][7]。儘管可以通過增加氟氣壓力(4.5-6 bar,180-320 °C)來阻止產物的升華並用機械攪拌的方法避免產物晶粒的燒結[2][8],但這仍是合成四氟化錳最常見的方法。該反應也可以錳粉為原料在流化床上進行[9][10]

其他製備四氟化錳的方法包括用二氟化氪氟化二氟化錳[11],二氟化錳與溶解在液態氟化氫中的氟氣在紫外光照射下發生氟化反應[12],也可以通過酸鹼反應通過五氟化銻和K2MnF6製備,但是由此反應得到的四氟化錳不能被單獨分離出來[13]

K2MnF6 + 2 SbF5 → MnF4 + 2 KSbF6

注釋

  1. ^ The space group has also been given as I41/a (No. 88); a β-form appears to crystallize in the rhombohedral system.[3]
  2. ^ 在此之前雖有關於四氟化錳合成方法的文獻報道[6],但是合成出的化合物卻與已知的四氟化錳的性質不符。

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 Hoppe, Rudolf; Dähne, Wolfgang; Klemm, Wilhelm, Mangantetrafluorid, MnF4, Naturwissenschaften, 1961, 48 (11): 429, doi:10.1007/BF00621676 .
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 WO PCT Appl. 2006033480,Torisu, Junichi; Masakazu Oka & Andrey Sergeyevich Kuznetsov et al.,「Method of manufacturing manganese tetrafluoride」,發表於2006-03-30 .
  3. ^ Müller, B. G.; Serafin, M., Die Kristallstruktur von Mangantetrafluorid, Z. Naturforsch., B: J. Chem. Sci., 1987, 42 (9): 1102–6 .
  4. ^ Edwards, A. J., Solid-State Structures of the Binary Fluorides of the Transition Metals, Adv. Inorg. Chem. Radiochem., 1983, 27: 83–112 .
  5. ^ WO,「Process for the purification of elemental fluorine」,發表於2009-06-18 .
  6. ^ Melville, W. H., Contribution towards the History of the Fluorides of Manganese, Proc. Am. Acad. Arts Sci., 1876, 12: 228–34, JSTOR 25138452, doi:10.2307/25138452 .
  7. ^ Hoppe, Rudolf; Dähne, Wolfgang; Klemm, Wilhelm, Mangantetrafluorid mit einem Anhang über LiMnF5 und LiMnF4, Justus Liebigs Ann. Chem., 1962, 658 (1): 1–5, doi:10.1002/jlac.19626580102 .
  8. ^ WO,「Method for preparing manganese tetrafluoride」,發表於2009-06-18 .
  9. ^ Roesky, H.; Glemser, O., A New Preparation of Manganese Tetrafluoride, Angew. Chem., Int. Ed. Engl., 1963, 2 (10): 626, doi:10.1002/anie.196306262 .
  10. ^ Roesky, Herbert W.; Glemser, Oskar; Hellberg, Karl-Heinz, Darstellung von Metallfluoriden in der Wirbelschicht, Chem. Ber., 1965, 98 (6): 2046–48, doi:10.1002/cber.19650980642 .
  11. ^ Lutar, Karel; Jesih, Adolf; Žemva, Boris, KrF2/MnF4 adducts from KrF2/MnF2 interaction in HF as a route to high purity MnF4, Polyhedron, 1988, 7 (13): 1217–19, doi:10.1016/S0277-5387(00)81212-7 .
  12. ^ Mazej, Z., Room temperature syntheses of MnF3, MnF4 and hexafluoromanganete(IV) salts of alkali cations, J. Fluorine Chem., 2002, 114 (1): 75–80, doi:10.1016/S0022-1139(01)00566-8 .
  13. ^ Christe, Karl O., Chemical synthesis of elemental fluorine, Inorg. Chem., 1986, 25 (21): 3721–24, doi:10.1021/ic00241a001 .
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