Гексафторфосфат

Анион с химической формулой PF6–

Гексафторфосфат

Имена
Название IUPAC Гексафторфосфат
Систематическое название IUPAC Гексафтор-λ-фосфанид (заместитель). Гексафторфосфат (1-) (добавка)
Идентификаторы
3D-модель (JSmol )	Интерактивное изображение
ChEBI	CHEBI: 30201
ChEMBL	ChEMBL181124
ChemSpider	9502
ECHA InfoCard	100.111.656
Справочник Gmelin	2704
PubChem CID	9886
Панель управления CompTox (EPA )	DTXSID40872465
InChI InChI = 1S / F6P / c1-7 (2,3,4, 5) 6 / q-1 Обозначение: LJQLCJWAZJINEB-UHF FFAOYSA-N
УЛЫБКИ F [P -] (F) (F) (F) (F) F
Свойства
Химическая формула	[PF 6]
Молярная масса	144,964181 г моль
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Y (what ?)
Ссылки в ink

Гексафторфосфат - это анион с химической формулой PF. 6. Это октаэдрический вид. Не придает окраске его солям. PF. 6представляет собой изоэлектронный с гексафторидом серы, SF 6 и гексафторсиликатом дианионом, SiF. 6и фтороантимонат SbF. 6. Будучи слабо нуклеофильным, гексафторфосфат классифицируется как некоординирующий анион.

• 1 Синтез
• 2 Количественный анализ
• 3 Реакции
  • 3.1 Металлоорганический и неорганический синтез
  • 3.2 Гидролиз гексафторфосфатных комплексов
• 4 Области применения
  • 4.1 Вторичные батареи
  • 4.2 Ионные жидкости
• 5 Ссылки

Кристаллы гексафторфосфата ферроцения, [Fe (C 5H5)2] PF 6

Гексафторфосфатные соли могут быть получены взаимодействием пентахлорида фосфора и щелочи или галогенида аммония в растворе плавиковой кислоты :

PCl 5 + MCl + 6 HF → MPF 6 + 6 HCl

Гексафторфосфорная кислота может быть получена прямой реакцией фтороводорода с пентафторидом фосфора. Кислота Бренстеда, которая обычно образуется in situ непосредственно перед ее использованием.

PF5+ HF → HPF 6

Эти реакции требуют специального оборудования для безопасного устранения связанных с ними опасностей. обработан плавиковой кислотой и фтористым водородом.

Было разработано несколько методов количественного анализа гексафторфосфат-иона. Хлорид тетрафениларсония, [(C 6H5)4As] Cl, использовался как для титриметрического, так и гравиметрического количественного определения гексафторфосфата. Оба этих определения зависят от образования гексафторфосфата тетрафениларсония:

[(C 6H5)4As] + PF. 6→ [(C 6H5)4As] PF 6

Гексафторфосфат также можно определить спектрофотометрически с ферроином.

Гидролиз в щелочных условиях протекает чрезвычайно медленнее. Катализируемый кислотой гидролиз до фосфатного иона также протекает медленно. Тем не менее, гексафторфосфат склонен к разложению с выделением фтороводорода в ионных жидкостях.

гексафторфосфат несет частичный (делокализованный) отрицательный заряд на фторидных центрах.

Металлоорганический и неорганический синтез

Гексафторфосфат является обычным противовесом катионному металлокомплексы. Это один из трех широко используемых некоординирующих анионов: гексафторфосфат, тетрафторборат BF. 4, и перхлорат ClO. 4. Из них ион гексафторфосфата имеет наименьшую координирующую способность.

Соли гексафторфосфата могут быть получены реакциями гексафторфосфата серебра с солями галогенидов. Осаждение нерастворимого галогенида серебра помогает довести эту реакцию до завершения. Поскольку соли гексафторфосфата часто нерастворимы в воде, но растворимы в полярных органических растворителях, даже добавление гексафторфосфата аммония (NH 4PF6) к водным растворам многих органических и неорганических солей дает твердые осадки солей гексафторфосфата. Одним из примеров является синтез солей родоцена : Общее уравнение превращения:

RhCl 3 · xH 2 O + 2 C 5H6+ NH 4PF6→ [(η-C 5H5)2Rh] PF 6 + 2 HCl + NH 4 Cl + x H 2O

Тетракис (ацетонитрил) гексафторфосфат меди (I) получают добавлением гексафторфосфорной кислоты к суспензии оксида меди (I) в ацетонитриле:

Cu2O + 2 HPF 6 + 8 CH 3 CN → 2 [Cu (CH 3 CN) 4 ] PF 6 + H 2O

Гидролиз гексафторфосфатных комплексов

Пока гексафторфосфат-ион обычно инертен и, следовательно, является подходящим противоионом, его сольволиз может быть вызван высокоэлектрофильными металлическими центрами. Например, трис (растворитель ) комплекс родия [(η-C 5Me 5) Rh (Me 2 CO) 3 ] (PF 6)2подвергается сольволизу при нагревании в ацетоне, образующий дифторфосфат -мостиковый комплекс [(η-C 5Me5) Rh (μ-OPF 2O)3Rh (η-C 5Me5)] PF 6.

Практическое использование гексафа люорофосфат-ион обычно обладает одним или несколькими из следующих свойств: он является некоординирующим анионом ; что гексафторфосфатные соединения обычно растворимы в органических растворителях, особенно в полярных, но имеют низкую растворимость в водном растворе ; или что он имеет высокую степень стабильности, включая устойчивость как к кислотному, так и к щелочному гидролизу.

Вторичные батареи

Основное коммерческое использование гексафторфосфата - это его литиевая соль, гексафторфосфат лития.. Эта соль в сочетании с диметилкарбонатом является обычным электролитом в коммерческих вторичных батареях, таких как литий-ионные элементы. В этом приложении используется высокая растворимость гексафторфосфатных солей в органических растворителях и устойчивость этих солей к восстановлению катодом из щелочного металла. Поскольку ионы лития в этих батареях обычно присутствуют в виде координационных комплексов внутри электролита, некоординирующая природа гексафторфосфат-иона также является полезным свойством для этих применений.

Ионные жидкости

Были приготовлены ионные жидкости комнатной температуры, такие как 1-бутил-3-метилимидазолий гексафторфосфат (обычно сокращенно bmimPF 6).. Преимущество анионного обмена в пользу некоординирующего аниона состоит в том, что получаемая ионная жидкость имеет гораздо большую термическую стабильность. Хлорид 1-бутил-3-метилимидазолия разлагается до N-метилимидазола и 1-хлорбутана или до N-бутилимидазола и хлорметана. Такое разложение невозможно для bmimPF 6. Однако известно термическое разложение ионных жидкостей гексафторфосфата с образованием газа фтористого водорода.