二氟化二氧 | 7783-44-0

• 分子结构分类: 无机化合物 - 均质非金属化合物 - 其他非金属卤化物
• 中文名称: 二氟化二氧
• 中文别名: 氟化氧(I)
• 英文名称: dioxygen difluoride
• 英文别名: fluorine peroxide；perfluoroperoxide；fluorine dioxide；fluorooxy hypofluorite
• CAS: 7783-44-0
• 化学式: F₂O₂
• 分子量: 69.9956
• InChiKey: REAOZOPEJGPVCB-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  -154°C (119 K); Early prepns, described as brown gas, red liq and orange solid (mp -163.5°), probably contained other fluorine-oxygen compounds as impurities: Goetschel et al., loc. cit
• 沸点：
  -56.12°C (estimate)
• 密度：
  3.071g/L [LID94]

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  1.2
• 重原子数：
  4
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  18.5
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  4

安全信息

• 危险等级：
  2.3
• 危险类别：
  2.3
• 危险品运输编号：
  UN 3310

制备方法与用途

合成制备方法

如图所示为二氟化氧的制备装置。

制备方法如下：

1. 将氧气和氟气（物质的量比为1∶1）通过一个液氮冷却的放电管，在此条件下生成不稳定的O₂F₂气体。然后，这些气体被冷却并凝结。
2. 化学反应方程式：F₂ + O₂ → O₂F₂。

反应装置如图所示。反应器（即放电管）由玻璃制成，并置于一个装有液氮的杜瓦瓶中以保持低温。电极由两根铜丝组成，密封在细玻璃管内，两电极之间的距离约为10厘米。放电管与一个U形石英管相连，用作蒸馏产物的接受器和储藏器，并连接至一个冷却至-183℃的石英阱以防止外界气体带入水分。整个系统通过水泵抽真空。

启动前，接通5000～8000伏电压，开启铜阀引入氟气，随后通入氧气（氧量应少于氟气量，否则会产生臭氧等）。混合气体的压力维持在1333.2～2666.4帕。O₂F₂会在放电管壁上形成红棕色固体。过程中需定期中断放电几分钟，移除液氮杜瓦瓶，使O₂F₂熔化并积聚于放电管底部。如果有蓝紫色固态氧生成，则须特别小心，以防引起爆炸。

当放电管底部充满O₂F₂后停止放电和通入气体，并将U形石英管置于液氮中。移除杜瓦瓶后，通过蒸馏从U形管中取出O₂F₂。在蒸馏过程中，温度应不超过-60℃以尽量减少损失；为了提高纯度，可进行多次蒸馏。

开始的馏分含有较多O₃和SiF₄，应丢弃。最终，熔封U形石英管并在液氮中保存。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  二氟化二氧 在 氯 作用下， 以 neat (no solvent) 为溶剂， 生成 三氟化氯
  参考文献：
  名称：

  The Chemical Properties of Dioxygen Difluoride

  摘要：

  DOI：

  10.1021/ja00893a004
• 作为产物：
  描述：

  二氟化氧 、 氧气 以 neat (no solvent) 为溶剂， 生成 二氟化二氧
  参考文献：
  名称：

  Aoyama, S.; Sakuraba, S., Nippon Kagaku Kaishi, 1941, vol. 62, p. 208 - 213

  摘要：

  DOI：

文献信息

• Migration of translationally excited fluorine atoms in solid argon and their reactions with small guest molecules
  作者：Eugenii Ya. Misochko、Alexander V. Akimov、Charles A. Wight

  DOI：10.1016/s0009-2614(97)00626-x

  日期：1997.8

  Solid state reactions of photogenerated F atoms with CO and O2 molecules were studied in dilute mixtures of F2 + CO and F2 + O2 in solid argon by infrared spectroscopy. UV laser photolysis of F2 at 16 K produces high yields of stabilized FCO and FO2 radicals. Spectral and kinetic analysis reveals that formation of radicals occurs by reaction of translationally excited F atoms with isolated CO or O2

  通过红外光谱研究了在固态氩中F 2 + CO和F 2 + O 2的稀混合物中，光生F原子与CO和O 2分子的固相反应。F 2在16 K的UV激光光解产生了高产率的稳定FCO和FO 2自由基。光谱和动力学分析表明，自由基的形成是通过平移激发的F原子与孤立的CO或O 2分子反应而发生的。自由基的光化学产率分析表明，每个平移热F原子行进的平均距离至少为1.4 nm（3-4个氩晶格周期）。
• The infrared vibrational intensity of gaseous dioxygen monofluoride
  作者：George M. Campbell

  DOI：10.1016/s0022-2860(98)80130-0

  日期：1988.10

  The gas phase equilibrium between dioxygen difluorie, dioxygen monofluoride and oxygen has been studied in a very long pathlength FTIR cell at 286 K. The infrared vibrational intensity of dioxygen monofluoride was determined by analysis of the equilibrium data.

  摘要 在286 K 的超长光程FTIR 池中研究了二氟化二氧、一氟化二氧和氧气之间的气相平衡。通过分析平衡数据确定了一氟化二氧的红外振动强度。
• Structure investigations on oxygen fluorides
  作者：Rupert Marx、Konrad Seppelt

  DOI：10.1039/c5dt02247a

  日期：——

  The crystal structure of O2F2 is obtained at −180 °C. In the solid state the molecule has the typical hydrogen peroxide structure that has been established long ago by electron diffraction and microwave spectroscopy. OF2 melts at −223.8 °C, so its structure is determined by powder X-ray data. The structure differs from the solid state structures of ozone and Br2O. O2F in its dissolved form as O2+ HnFn+1−

  O 2 F 2的晶体结构在-180℃下获得。在固态状态下，该分子具有典型的过氧化氢结构，该结构早已通过电子衍射和微波光谱法建立。OF 2的熔点为-223.8°C，因此其结构由粉末X射线数据确定。从臭氧和Br的固态结构的结构不同2 O.ø 2的F其溶解形式的O 2 + ħ Ñ ˚F Ñ 1 -氧化钯四个价态，如前一段时间找到。在低温下形成的第一个产物是（O 2 + H 3 Pd2 ˚F 12 - ） ñ。
• Low temperature synthesis of plutonium hexafluoride using dioxygen difluoride
  作者：J. G. Malm、P. G. Eller、L. B. Asprey

  DOI：10.1021/ja00321a056

  日期：1984.5

  The preparation of PuF/sub 6/ by the action of dioxygen difluoride (O/sub 2/F/sub 2/) on plutonium fluorides, oxides, and oxyfluorides at room temperature or below is described. Previously, direct synthesis of PuF/sub 6/ could only be achieved by high temperature (>300/sup 0/C) fluorination and by microwave or photolytic generation of fluorine atoms. Six experiments are described that illustrate the

  描述了在室温或以下通过二氟化二氧 (O/sub 2/F/sub 2/) 对钚氟化物、氧化物和氟氧化物的作用制备 PuF/sub 6/。以前，直接合成 PuF/sub 6/ 只能通过高温 (>300/sup 0/C) 氟化以及通过微波或光解产生氟原子来实现。描述了六个实验，说明了 O/sub 2/F/sub 2/ 的效力，这是该化合物的特性，表明在核工业中的潜在应用。
• Separation of plutonium and americium by low-temperature fluorination
  作者：T.R. Mills、L.W. Reese

  DOI：10.1016/0925-8388(94)90931-8

  日期：1994.10

  The authors have demonstrated separation of Pu and in-grown Am using the gaseous reagent dioxygen difluoride. Aged PuFsub 4} was fluorinated at room temperature to generate PuFsub 6} gas, which was trapped separately and reduced to PuFsub 4}. The reaction product contained very little Am. Unreacted solid had elevated concentrations of Am that were consistent with a material balance. Use of a gaseous

  作者已证明使用气态试剂二氟化二氧分离 Pu 和内生 Am。老化的PuFsub 4}在室温下被氟化以产生PuFsub 6}气体，其被单独捕获并还原为PuFsub 4}。反应产物中含有非常少的 Am。未反应的固体具有与材料平衡一致的升高的 Am 浓度。使用气态试剂和产品可以在反应和纯化过程中进行远程处理。该结果证明了一种简单且废物最少的替代方案，可以应用于许多锕系元素纯化问题。