次氟酸
次氟酸
次氟酸是一種無機物，化學式為HOF，淡黃色液體或白色固體，遇水分解，但在乙腈中可以較為穩定地存在，次氟酸是很好的氧化劑，可以和很多難以被氧化的有機物反應，且反應條件溫和。
通常所認為的次氟酸是指化學式為HOF的化合物。實際上，該名稱並不準確，由於電負性的緣故，HOF中的氟仍為-1價，而氧則為0價，故認為其名稱應為“氟氧酸”。它可由氟氣緩緩通過細冰表面氧化得到，是唯一可分離出固態的“次鹵酸”，具爆炸性，會分解為氟化氫氣體和氧氣。1971年由美國科學家斯圖爾傑和阿佩里曼首次製得。次氟酸是很好的氧化劑，可以和很多難以被氧化的有機物反應，且反應條件溫和。
在1971年，美國的兩位科學家成功地合成了HOF，動搖了長期以來人們認為氟的含氧酸不存在的觀點。於是大量有關HOF的文章及試題紛至沓來，有的高校無機教材中也對HOF做了介紹，它們都冠HOF為次氟酸，甚至連一些化合物含有-OF基團的也稱之為次氟酸鹽。
在一般的含氧酸當中，氧元素的氧化數為-2，成酸元素的氧化數均為正值，比如亞磷酸（H3PO3）、次磷酸（H3PO2）中，磷的氧化數分別為+3、+1；而在HOF中，由於F非金屬性較之O更強，所以在HOF分子中，O、F之間共用電子對偏向於F原子，因此F的氧化數為-1，而O的氧化數為0，所以可以說，HOF不是普遍意義上的含氧酸，而應另屬其它類，故其命名也應有別於一般含氧酸的命名，而不能因為HOF的分子式，電子式與次氯酸類似，便不去考察含氧酸的命名原則及物質的性質，靠直覺將其稱為次氟酸。
1971年美國的斯圖爾傑和阿佩里曼在0℃以下，用被氮氣稀釋的氟氣在細冰上緩慢通過製得。
F2 + H2O → HOF + HF
該物質極為不穩定，容易爆炸分解。氟氧酸在室溫下便會分解，帶有刺激性的氣味，並且有劇毒。
2HOF → 2HF + O2
在氟氧酸中，氧的化合價為0價，生成的氧氣的化合價也為0價，氫和氧的化合價前後也沒變，但是氟氧酸的分解反應屬於氧化還原反應。原因是氧原子的電子發生了偏移。在氟氧酸中，O-F鍵電子對偏向F，而在氧氣中，O-O鍵電子對沒有偏向。所以HOF分解成O2時，電子對有偏移。（根據氧化還原反應的定義：電子轉移或者電子發生偏移的反應）
根據X射線晶體學的研究，固態氟氧酸分子為角形，鍵角為101°，O-F和O-H距離分別為1.442A和0.78A，分子間有O-H…O鍵連成的鏈。
次氟酸
化合物與1,2-茚二酮都可用於檢驗指紋
次氟酸還可與富電子的叔碳反應
製取α-羥基羰基化合物對α-羥基羰基化合物的研究一直吸引著有機化學家的興趣。用次氟酸作氧化劑氧化烯醇醚（通常為三甲硅基）製得α-羥基羰基化合物的方法，避免了其他方法殘留的重金屬廢料，減少了對環境的污染。一般認為該反應中次氟酸先對烯醇的雙鍵進行環氧化，然後發生氟離子和水分子對環碳原子的親核進攻，引入羥基，三元環打開。而後氟/羥基及硅基離去，恢復羰基，得到α-羥基羰基化合物。
次氟酸在室溫下與苯乙酮的三甲硅基烯醇醚反應時，反應在5-10分鐘內完成，產物為α-羥基苯乙酮，產率高於90%。次氟酸還可與富電子的叔碳反應，生成構型保持的叔醇。
氧化硫醚為碸
無論脂肪族還是芳香族的胺類都可以被次氟酸氧化為硝基化合物，通常反應很快且產率不俗。所有的氨基酸都可以通過此反應被轉化為硝基酸，下圖中，纈氨酸的甲基酯與次氟酸乙腈溶液反應，成功以超過80%的產率得到了2-硝基-3-甲基丁酸甲酯。
此外，次氟酸可將膦和胺分別氧化為氧化膦和氧化胺。它與鄰菲羅啉反應成功得到了1，10-二氧化鄰菲羅啉。
基本信息
- 中文名
- 次氟酸
- 別名
- 氟氫化氧、氟氧化氫
- 化學式
- HFO
- 分子量
- 36.0057
- 熔點
- −117 °C
- 沸點
- < 0 °C 0 °C分解
- 外觀
- 淡黃色液體或白色固體
- IUPAC名
- Hypofluorous acid
- SMILES
- HOF
- CAS號
- 14034-79-8
- 英文名
- hypoflorous acid