七氟化碘 | 16921-96-3

• 分子结构分类: 无机化合物 - 均质非金属化合物 - 均相卤素
• 中文名称: 七氟化碘
• 英文名称: iodine heptafluoride
• 英文别名: heptafluoro-λ7-iodane
• CAS: 16921-96-3
• 化学式: F₇I
• 分子量: 259.893
• InChiKey: XRURPHMPXJDCOO-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  6.45°
• 沸点：
  4,7°C
• 密度：
  2,6 g/cm3
• 溶解度：
  溶于H2O
• 稳定性/保质期：
  化学性质活泼，它会剧烈地与水反应生成氢氟酸、碘酸和氧气，并且容易被氢氧化钠溶液吸收。它可以与大多数金属和非金属发生反应，还能溶于氢氟酸。需要注意的是，它能够腐蚀玻璃和石英。此外，这种物质还可以通过让氟与五氟化碘作用来制得。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  4.7
• 重原子数：
  8
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  None
• sp3杂化的碳原子比例：
  None
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  7

安全信息

• 危险类别码：
  R14,R8,R34
• 危险品运输编号：
  UN 3157
• 安全说明：
  S17,S3/7,S36/37/39,S45,S9

制备方法与用途

制备方法

七氟化碘可以用作氟化剂。

合成制备方法

如图所示，这是一个制备七氟化碘的装置：

1. 铁筒反应器
2. 石英阱 1 和石英阱 2

制备过程如下： [ \text{I}_2 + 7\text{F}_2 = 2\text{IF}_7 ]

使用一个带有冷却水套的铁筒作为反应器（如图所示）。在进料口处，放置了一个装有碘的筛筒。出口处有一个约30cm高的接头管，在上面用螺钉连接一个铁冷凝器。冷凝器与石英阱通过铁管相连。第一个石英阱用于存放IF7，第二个则用来隔绝空气中的湿气。两个石英阱均使用液氧冷却。

将碘装入筛筒中。让F2气体通过装置（不含HF）。首先，碘在反应中燃烧生成IF5，并通过水冷却。随后，在出口处有F2逸出时停止冷却。接着，将带有水套的铁筒作为水浴加热，并用电加热接头管至300℃，在此过程中IF5在F2气流中转化为IF7并蒸发出来。此阶段需确保F2过量供给。

凝结于第一个石英阱上的固体产物应时常加热熔化，用铁丝疏通更好。若需纯化制备IF7，则可在常压下从石英阱中蒸出，温度可达到40℃。收集在-183℃的第二个石英阱中，最后将IF7转移至钢筒中，再升至室温。按碘计算产率为83%。

用途简介 用途

七氟化碘用作氟化剂。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  七氟化碘 在 二氧化硫 作用下， 以 neat (no solvent) 为溶剂， 生成 五氟化碘
  参考文献：
  名称：

  Ruff, O.; Keim, R., Zeitschrift fur anorganische Chemie, 1930, vol. 193, p. 176 - 186

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  fluorine 在 I₂ 作用下， 以 neat (no solvent) 为溶剂， 生成 七氟化碘
  参考文献：
  名称：

  Time‐of‐flight neutron diffraction study on the low temperature phases of IF₇

  摘要：

  A neutron diffraction study on iodine heptafluoride has been performed using the high resolution powder diffractometer (HRPD) at the spallation source ISIS, England. The previously unknown structure of the low temperature phase IF7 (III) was solved. IF7 (III) crystallizes in the orthorhombic space group Pbab (No. 54), a=852.160(4) pm, b=884.096(4) pm, c=599.089(2) pm with 4 formula units per unit cell. The IF7 molecule is found to exhibit an almost perfect pentagonal bipyramid with an axial bond length of 179.5(2) pm and an average equatorial bond length of 184.9 pm. The I(Feq)5 unit is slightly puckered with puckering displacements of 2.7° for two of the five Feq atoms leading to a c2 symmetry for the molecule. Two order-disorder processes lead from the plastic phase IF7 (I) to the ordered phase IF7 (III). At the first phase transition at 150 K IF7 molecules align with respect to their Fax–I–Fax units. Within the second transition at 100 K they order with respect to their I(Feq)5 units. The latter can be grouped into two sets of five-membered rings with vertices pointing up and down the orthorhombic c axis, respectively. There is evidence suggesting a temperature dependence to this second ordering process; the amount of residual disorder is 5% at 77 K and 1.4% at 5 K.

  DOI：

  10.1063/1.468167

文献信息

• High-coordination number fluoro- and oxofluoro-anions; IF₆O^–, TeF₆O^2–, TeF₇^–, IF₈^–and TeF₈^2–
  作者：Karl O. Christe、Jeremy C. P. Sanders、Gary J. Schrobilgen、William W. Wilson

  DOI：10.1039/c39910000837

  日期：——

  The novel hypervalent, highly coordinated, high-oxidation state anions IF6O–, TeF6O2–, TeF7–, IF8– and TeF82– have been synthesized in anhydrous MeCN using anhydrous N(Me)4+F– as the fluoride ion source; the anions have been characterized by NMR and vibrational spectroscopy and represent novel examples of seven and eight-coordinate species having symmetries C5v(IF6O–, TeF6O2–), D5h, (TeF7–) and D4d(IF8–, TeF82–).

  新型的高价、强配位、高氧化态阴离子 IF6O–、TeF6O2–、TeF7–、IF8– 和 TeF82– 已在无水的醯胺中合成，使用无水的 N(Me)4+F– 作为氟离子源；这些阴离子通过核磁共振（NMR）和振动光谱学进行了表征，代表了具有 C5v（IF6O–、TeF6O2–）、D5h（TeF7–）以及 D4d（IF8–、TeF82–）对称性的七配位和八配位物种的新颖例子。
• X-ray Crystal Structures of [XF₆][Sb₂F₁₁] (X = Cl, Br, I); ^35,37Cl, ^79,81Br, and ¹²⁷I NMR Studies and Electronic Structure Calculations of the XF₆⁺ Cations
  作者：John F. Lehmann、Gary J. Schrobilgen、Karl O. Christe、Andreas Kornath、Reijo J. Suontamo

  DOI：10.1021/ic040015o

  日期：2004.11.1

  quadrupolar nuclei, (35,37)Cl, (79,81)Br, and (127)I, were determined for [ClF(6)][AsF(6)] (814 ppm), [BrF(6)][AsF(6)] (2080 ppm), and [IF(6)][Sb(3)F(16)] (3381 ppm) in anhydrous HF solution at 27 degrees C, and spin-inversion-recovery experiments were used to determine the T(1)-relaxation times of (35)Cl (1.32(3) s), (37)Cl (2.58(6) s), (79)Br (24.6(4) ms), (81)Br (35.4(5) ms), and (127)I (6.53(1) ms). Trends

  已确定[XF（6）] [Sb（2）F（11）]（X = Cl，Br，I）的单晶X射线结构，这是对包含XF（ 6）（+）阳离子。这三种盐是同晶的，并且在单斜空间群P2（1）/ n中结晶，Z = 4：[ClF（6）] [Sb（2）F（11）]，a = 11.824（2）A，b = 8.434（2）A，c = 12.088（2）A，beta = 97.783（6）度，V = 1194.3（4）A（3），R（1）= -0.0130在-130摄氏度; [BrF（6）] [Sb（2）F（11）]，a = 11.931（2）A，b = 8.492（2）A，c = 12.103（2）A，β= 97.558（4）度，V在-130摄氏度下= 1215.5（4）A（3），R（1）= 0.0707; [IF（6）] [Sb（2）F（11）]，a = 11.844（1）A，b = 8.617（1）A，c = 11.979（2）A，β=
• Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: Ag: MVol.B1, 4.21.9.7, page 214 - 214
  作者：

  DOI：——

  日期：——
• Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: C: MVol.D2, 4.3.2.5.8, page 373 - 373
  作者：

  DOI：——

  日期：——
• Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: As: MVol., 50, page 179 - 181
  作者：

  DOI：——

  日期：——