三氟化鈷(化學(xué)式:CoF3),IUPAC名稱氟化鈷(III),室溫下為不穩(wěn)定的淺棕色易潮解固體,溶于水放出氧氣,是很常用的氟化劑,用于有機(jī)氟化合物(尤其是全氟化合物)的制取,還原產(chǎn)物是二氟化鈷。

外文名

Cobalt(Iii) Fluoride

別名

氟化鈷

外觀

淺棕色粉末

化學(xué)式

CoF3

密度

3.88 g/cm3

熔點

927 ℃

分子量

115.9280

水溶性

可溶

沸點

19.5 ℃

性質(zhì)

三氟化鈷

,還原產(chǎn)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。

與氟同族的氯也可生成鈷(III)的二元化合物,但很不穩(wěn)定,三氧化二鈷溶于鹽酸時便會有氯氣放出。溴化鈷(III)及碘化鈷(III)從未制得。

制取

氯化鈷(II)或氟化鈷(II)與氟氣在250°C時發(fā)生快速放熱反應(yīng)生成三氟化鈷固體:

CoCl2+ 3/2 F2→ CoF3+ Cl2

此外,用三氟化氯來氟化金屬鈷或一氧化鈷與氟氣反應(yīng)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(zhuǎn)化為[CoF6]離子,是少見的高自旋八面體鈷(III)配合物之一。

反應(yīng)

三氟化鈷可以與許多金屬或非金屬單質(zhì)反應(yīng)生成相應(yīng)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(jié)構(gòu)尚不清楚。

用三氟化鈷氟化有機(jī)化合物時,首先用二氟化鈷與氟氣在300°C左右反應(yīng)生成三氟化鈷,然后引入有機(jī)反應(yīng)物與三氟化鈷反應(yīng)。三氟化鈷被還原后生成的二氟化鈷可以循環(huán)使用。氟化反應(yīng)包含單電子轉(zhuǎn)移及碳正離子中間體機(jī)理:

該反應(yīng)通常用于全氟有機(jī)物的制取。三氟化鈷的氧化性較強,一般反應(yīng)都在氣相、無溶劑或以無水氟化氫作介質(zhì)中進(jìn)行,常伴有重排或其他副反應(yīng)的發(fā)生,[1]用相關(guān)的KCoF4氟化可使反應(yīng)的選擇性增強[3]。400°C左右時所有碳?xì)浠衔锏腃-H鍵都可被轉(zhuǎn)化為C-F鍵,并且氟也可以加到不飽和鍵上。

2CoF3+ R-H → CoF2+ R-F + HF