xenon tetraoxide | 12340-14-6

• 分子结构分类: 无机化合物 - 均质非金属化合物 - 其他非金属有机物
• 英文名称: xenon tetraoxide
• 英文别名: xenon tetroxide
• CAS: 12340-14-6
• 化学式: O₄Xe
• 分子量: 195.288
• InChiKey: VHWKDFQUJRCZDZ-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  -35.9°C
• 稳定性/保质期：

  不稳定的固体XeO₄即使在-40℃也会发生爆炸，而气态时较为稳定，在室温或稍高于室温时会缓慢分解为XeO₃和Xe。值得注意的是，XeO₄的氧化性比XeO₃更强。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  None
• 重原子数：
  None
• 可旋转键数：
  None
• 环数：
  None
• sp3杂化的碳原子比例：
  None
• 拓扑面积：
  None
• 氢给体数：
  None
• 氢受体数：
  None

制备方法与用途

合成制备方法

用高氙酸钠或高氙酸钡与浓硫酸反应可以制得四氧化氙。使用高氙酸钡作为原料时收率更高，具体反应方程式如下：

[ \text{Na}_4\text{XeO}_6 + 2\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{XeO}_4 + 2\text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} ]

[ \text{Ba}_2\text{XeO}_6 + 2\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{XeO}_4 + 2\text{BaSO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} ]

进行反应时，需确保高氙酸盐在使用前于真空干燥器中充分干燥，并将硫酸煮沸去除水分。将高氙酸盐放入带支管的Pyrex玻璃容器中，支管连接至液氮冷却的冷阱。在室温下缓慢滴入-5℃冷却后的硫酸，反应逐渐进行，通过起泡情况判断反应进程。生成的XeO4气体将在液氮冷阱中凝结成黄色固体。完成后，对产物进行真空升华处理，即可获得纯度较高的四氧化氙产品。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  xenon tetraoxide 生成 三氧化二氙
  参考文献：
  名称：

  The Heat of Formation of Xenon Tetroxide¹

  摘要：

  DOI：

  10.1021/ja01088a038
• 作为产物：
  描述：

  barium xenonate (VIII) 在 硫酸 作用下， 生成 xenon tetraoxide
  参考文献：
  名称：

  四氧化二氙：制备和一些性质

  摘要：

  四氧化氙在低温下为黄色固体。它在 0°C 时的蒸气压约为 25 毫米汞柱。在室温下不稳定。蒸气的红外光谱表明它具有四面体对称性。

  DOI：

  10.1126/science.143.3612.1322

文献信息

• Syntheses and Structures of Xenon Trioxide Alkylnitrile Adducts
  作者：James T. Goettel、Kazuhiko Matsumoto、Hélène P. A. Mercier、Gary J. Schrobilgen

  DOI：10.1002/anie.201607583

  日期：2016.10.24

  O3XeNCCH2CH3, and O3Xe(NCCH2CH3)2. Their low‐temperature single‐crystal X‐ray structures show that the xenon atoms are consistently coordinated to three donor atoms, which results in pseudo‐octahedral environments around the xenon atoms. The adduct series provides the first examples of a neutral xenon oxide bound to nitrogen bases. Raman frequency shifts and Xe−N bond lengths are consistent with complex

  强氧化剂和高度冲击敏感的二元稀有气体氧化物XeO 3与CH 3 CN和CH 3 CH 2 CN相互作用形成O 3 XeNCCH 3，O 3 Xe（NCCH 3）2，O 3 XeNCCH 2 CH 3和O 3 Xe（NCCH 2 CH 3）2。他们的低温单晶X射线结构表明，氙原子始终与三个供体原子配位，这导致了氙原子周围的伪八面体环境。加合物系列提供了结合到氮碱上的中性二氧化氙的第一个例子。拉曼频移和Xe-N键长与复数形式一致。该模型获得的能量最小化的气相的几何形状和振动频率，化合物O 3的Xe（NCCH 3）ñ（ñ = 1-3）和O 3的Xe（NCCH 3）ñ ⋅〔O 3的Xe（NCCH 3）2 ] 2（n= 1，2）。进行了自然键轨道（NBO），分子中原子的量子理论（QTAIM），电子定位功能（ELF）和分子静电势面（MEPS）分析，以进一步探讨这些加合物中键的性质。
• Petrology of Venus: Further Deductions
  作者：Louis S. Walter

  DOI：10.1126/science.143.3611.1161-a

  日期：1964.3.13

  The spectrum of XeO/sub 4/ is reported. The typical isotope pattern of Xe is repeated every 16 mass units up to XeO/sub 4/. The exact mass of the tetroxide was verified further by reference to the spectrum of Hg. The fragmentation pattern varied very little with the energy of the ionizing beam of electrons. The volatility of XeO/sub 4/ was demonstrated by its very rapid distillation when a liquid nitrogen

  报告了 XeO/sub 4/ 的光谱。Xe 的典型同位素模式每 16 个质量单位重复一次，直至 XeO/sub 4/。通过参考 Hg 的光谱进一步验证了四氧化物的精确质量。碎裂模式随电子电离束的能量变化很小。XeO/sub 4/ 的挥发性通过将液氮浴替换为干冰之一时非常快速的蒸馏来证明。(PCH)
• Solution Multi-NMR and Raman Spectroscopic Studies of Thermodynamically Unstable XeO₄. The First ¹³¹Xe NMR Study of a Chemically Bound Xenon Species
  作者：Michael Gerken、Gary J. Schrobilgen

  DOI：10.1021/ic010627y

  日期：2002.1.1

  and its solutions is provided. Xenon tetroxide dissolves in SO(2)ClF, BrF(5), and HF solvents, giving solutions that are kinetically stable up to -30 degrees C. The preparation of kinetically stable XeO(4) solutions lays the groundwork for the solution chemistry of XeO(4) and for the extension of the presently limited chemistry of xenon(VIII). The (129)Xe and (17)O NMR spectra of XeO(4) were observed

  四氧化氙是热力学不稳定的，在气相和固态下会爆炸性分解。提供了XeO（4）的制备过程及其解决方案的修改后的详细说明。四氧化氙溶解在SO（2）ClF，BrF（5）和HF溶剂中，提供在高达-30℃动力学稳定的溶液。动力学稳定的XeO（4）溶液的制备奠定了溶液化学的基础XeO（4），并扩展了氙（VIII）目前有限的化学作用。首次观察到XeO（4）的（129）Xe和（17）O NMR谱图，并且XeO（4）的四面体对称性使得观察到了令人惊讶的窄（131）Xe共振，这是第一个（ 131）氙化合物的Xe NMR研究。对（129）Xe和（131）Xe的自旋晶格弛豫时间的可变温度和可变场强研究表明，自旋旋转和四极弛豫机理分别是主要的。XeO（4）在无水HF溶剂中的拉曼光谱证实没有明显的溶剂-溶质相互作用。
• ESR examination of XeO₄
  作者：J. L. Huston、C. M. Brodbeck

  DOI：10.1063/1.446492

  日期：1984.1

  An ESR examination of XeO4 in the vapor and solid states suggests that the ground state of this molecule is not a spin triplet as has been proposed for this molecule based on a semiempirical molecular orbital scheme. Solid XeO4 does exhibit paramagnetic states when subjected to ultraviolet radiation of wavelength less than 420±5 nm. The g values of these photoinduced states are consistent with the production of O2− ions and trapped electrons in the solid.
• Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: He: Edelgasverb., 1.8.6.3, page 112 - 113
  作者：

  DOI：——

  日期：——