二氟化氧 | 7783-41-7

• 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: 二氟化氧
• 中文别名: 一氧化二氟
• 英文名称: difluoroether
• 英文别名: oxygen difluoride；fluorine monoxide；difluorine monoxide；flurine monoxide；perfluoro ether；perfluoromonoether；fluoroether；fluoro hypofluorite
• CAS: 7783-41-7
• 化学式: F₂O
• 分子量: 53.9962
• InChiKey: UJMWVICAENGCRF-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 稳定性/保质期：
  1. **稳定性**：稳定。 2. **禁配物**：还原剂、易燃或可燃物、水蒸气。 3. **避免接触的条件**：潮湿空气。 4. **聚合危害**：不会发生聚合。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  1.2
• 重原子数：
  3
• 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：
  9.2
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  3

ADMET

毒理性

• 暴露途径

该物质可以通过吸入被身体吸收，达到危险的数量。

The substance can be absorbed into the body in hazardous amounts by inhalation.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

毒理性

• 暴露途径

吸入，皮肤和/或眼睛接触

inhalation, skin and/or eye contact

来源:The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)

毒理性

• 症状

眼睛、皮肤、呼吸系统刺激；头痛；肺水肿；眼睛、皮肤烧伤（与压缩气体接触引起）

irritation eyes, skin, respiratory system; headache; pulmonary edema; eye, skin burns (from contact with the gas under pressure)

来源:The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)

毒理性

• 吸入症状

咳嗽。头痛。呼吸困难。喉咙痛。

Cough. Headache. Laboured breathing. Sore throat.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

毒理性

• 眼睛症状

眼泪汪汪。

Watering of the eyes.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

吸收、分配和排泄

氟化物从胃肠道、肺和皮肤被吸收。胃肠道是吸收的主要部位。相对溶解的化合物，如氟化钠，几乎被完全吸收。氟化物已经在所有器官和组织中被检测到，并且在骨骼、甲状腺、主动脉和可能的肾脏中浓度较高。氟化物主要沉积在骨骼和牙齿中，骨骼储存的程度与摄入量和年龄有关。氟化物的主要排泄途径是通过肾脏；也以少量/通过汗液、乳汁和肠分泌物排泄。大约90%被肾小球过滤的氟化物离子被肾小管重新吸收。

FLUORIDES ARE ABSORBED FROM GI TRACT, LUNG, & SKIN. GI TRACT IS MAJOR SITE OF ABSORPTION. THE RELATIVELY SOL CMPD, SUCH AS SODIUM FLUORIDE, ARE ALMOST COMPLETELY ABSORBED. ... FLUORIDE HAS BEEN DETECTED IN ALL ORGANS & TISSUES, AND IT IS CONCENTRATED IN BONE, THYROID, AORTA, & PERHAPS KIDNEY. FLUORIDE IS PRIMARILY DEPOSITED IN BONE & TEETH, & THE DEGREE OF SKELETAL STORAGE IS RELATED TO INTAKE AND AGE. ... MAJOR ROUTE OF ... EXCRETION IS VIA THE KIDNEYS; ... /ALSO EXCRETED IN SMALL AMT/ IN SWEAT, MILK, AND INTESTINAL SECRETIONS. ... ABOUT 90% OF FLUORIDE ION FILTERED BY GLOMERULUS IS REABSORBED BY RENAL TUBULES. /FLUORIDE/

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

氟化物盐溶液会从消化道快速且几乎完全被吸收，可能是通过简单的扩散……摄入的氟化物中不到10%会通过粪便排出，但这一比例会因情况而异……强烈结合氟化物的离子，尤其是钙离子的同时存在，会减少氟化物的吸收……在摄入含有铝的抗酸药的患者中，氟化物的吸收率降低到大约40%，保留率降低到几乎没有。/氟化物/

Solutions of fluoride salts are rapidly and almost completely absorbed from the gastrointestinal tract, probably by simple diffusion ... Less than 10% of the ingested fluoride is excreted in the feces, but the proportion varies with circumstances ... The simultaneous presence of strongly fluoride-binding ions, especially calcium ions, will reduce the absorption of fluoride ... In patients ingesting aluminum-containing antacids, fluoride absorption decr to about 40%, and the retention decr to nil. /Fluorides/

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

在工业环境中，呼吸道是吸收气态和颗粒态氟的主要途径。由于氢氟酸在水中的高溶解性，它在上呼吸道被迅速吸收...根据它们的空气动力学特性，含氟颗粒物会沉积在鼻咽部、气管支气管树和肺泡中...只有在接触氢氟酸导致的烧伤情况下，才有报道氟通过皮肤被吸收.../氟化物/

In the industrial environment, the respiratory tract is the major route of absorption of both gaseous and particulate fluoride. Hydrogen fluoride being highly soluble in water is rapidly taken up in the upper respiratory tract ... Depending on their aerodynamic characteristics, fluoride-containing particles will be deposited in the nasopharynx, the tracheo-bronchial tree and the alveoli ... Dermal absorption of fluoride has only been reported in the case of burns resulting from exposure to hydrofluoric acid ... . /Fluorides/

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

血液中的氟大约有75%存在于血浆中；其余的主要存在于红细胞上或红细胞内……人体血清中的氟以离子形式和非离子形式存在。在稳定状态下，一般人群的血浆中氟离子浓度与饮用水中的氟含量直接相关。/氟化物/

About 75% of the blood fluoride is present in the plasma; the rest is mainly in or on the red blood cells ... Fluoride in human serum exists in both ionic and nonionic forms. ... For the general population under steady-state conditions of exposure, the concn of fluoride ions in plasma is directly related to the fluoride content of the drinking water. /Fluorides/

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

制备方法与用途

制备方法

用于氧化和氟化反应，用作火箭燃料系统中的氧化剂。

合成制备方法

制法 1

将气态氟通入2%的氢氧化钠溶液中制备。如图所示为制备一氧化氟的装置：

[ \text{2NaOH} + \text{2F}_2 = \text{F}_2\text{O} + \text{2NaF} + \text{H}_2\text{O} ]

具体步骤如下：

• 使用内径约2mm的铂管将氟气流以每小时1～3L的速度通入盛在一个玻璃反应器中的2% NaOH溶液。
• 碱液以每小时1L的速度从较高位置的储器流出，通过反应器。铂管浸在碱液中约2cm深。
• 放出来的混合气体通过一个装有水的旋管洗涤瓶，以吸收未反应的F₂。
• 再将F₂O冷凝在两个用液态氧冷却的玻璃气体阱中。
• 反应完毕后，用水泵把凝在气体阱中的粗产物在-183℃抽气至20mmHg（1mmHg=133.322Pa）。这样即可除去大部分溶在液态F₂O中的O₂。为避免F₂O逸出到空气中，可在水泵前接一个装有KI溶液的洗瓶。
• 将F₂O分馏，开始的馏分是O₂。经一次蒸馏产品纯度可达98.5%，以所用氟计算，产率为45%。

制法 2

上述方法的缺点是反应受气体氟的接触时间和氟与水的物质的量比的影响。

在氟化钾或氟化铯存在下，使水易与氟反应的方法收率高（55%-80%），而且简单，反应时间15分钟到3小时，氟与水的物质的量比从2∶1到4∶1。过程在普通装置中于真空条件下进行。

以氟化钾为催化剂时，将0.327g KF·2H₂O（3.48mmol）、0.807g无水KF（13.9mmol）及0.544g F₂（14.3mmol）装入500mL玻璃球内，使之反应1.5小时。产物以F₂O计可得5.18mmol产率为74%。

用氟化铯或氟化钠为催化剂时，水的加入量只是湿润无水催化剂粉末表面所需的量。

用途简介 用途

1. 用于氧化和氟化反应，用作火箭燃料系统中的氧化剂。 [18]

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  二氟化氧 在 H₂O 作用下， 以 水 为溶剂， 生成 氢氟酸
  参考文献：
  名称：

  Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: Sn: MVol.C1, 6.6.8.7, page 235 - 236

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  fluorine nitrate 在 H₂O or NaOH 作用下， 以 水 为溶剂， 生成 二氟化氧
  参考文献：
  名称：

  Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: F: SVol.1, 60, page 221 - 224

  摘要：

  DOI：
• 作为试剂：
  描述：

  1,1,3-三氯三氟丙酮 在 二氟化氧 作用下， 生成 Chlor-difluor-methyl-hypofluorit
  参考文献：
  名称：

  Ginsburg,V.A.; Tumanov,A.A., Journal of general chemistry of the USSR, 1968, vol. 38, p. 1366

  摘要：

  DOI：

文献信息

• Infrared spectroscopic and theoretical studies of the OTiF2, OZrF2 and OHfF2 molecules with terminal oxo ligands
  作者：Yu Gong、Lester Andrews、Charles W. Bauschlicher、K. Sahan Thanthiriwatte、David A. Dixon

  DOI：10.1039/c2dt31223a

  日期：——

  The isolated group 4 metal oxydifluoride molecules OMF2 (M = Ti, Zr, Hf) with terminal oxo groups are produced specifically on the spontaneous reactions of metal atoms with OF2 through annealing in solid argon. The product structures and vibrational spectra are characterized using matrix isolation infrared spectroscopy as well as B3LYP density functional and CCSD(T) frequency calculations. OTiF2 is

  通过在固态氩气中退火，金属原子与OF 2的自发反应，产生了带有末端氧代基团的分离的第4组金属氧二氟化物分子OMF 2（M = Ti，Zr，Hf）。使用矩阵隔离红外光谱以及B3LYP密度泛函和CCSD（T）频率计算来表征产品结构和振动光谱。预测OTiF 2具有平面结构，而OZrF 2和OHfF 2都具有锥体结构，均具有单重态基态。每个产品分子观察到三种红外吸收，一种是M-O和两种M-F拉伸模式，并且相应分子进一步支持了这些分子的分配18 O班。第4组OMF 2分子的分子轨道显示出末端氧代基团的三键特征，这也得到NBO分析的支持。这些分子轨道包括一个σ键（O 2p + Ti sd杂化物），一个正常的电子对π键（O 2p + Ti d）和一个由向重叠的Ti d轨道供以O孤对而产生的和格π键。OMF 2的M–O键解离能与双原子氧化物分子中的相当。还通过两种稍低频率的键拉伸模式观察到了OTiF中间体，并且在互补TiO
• Concerning the mechanism of formation of oxygen difluoride
  作者：Evan H. Appelman、Albert W. Jache

  DOI：10.1021/ja00240a026

  日期：1987.3

  Passage of F/sub 2/ over ice at temperatures around -50 /sup 0/C produces a mixture of O/sub 2/, HOF, and OF/sub 2/, along with small amounts of H/sub 2/O/sub 2/. The involvement of HOF in the formation of OF/sub 2/ has been demonstrated through the use of HOF labeled both with /sup 18/O and with radioactive /sup 18/O and with radioactive /sup 18/F. The reaction that produces the OF/sub 2/ has been

  F/sub 2/ 在大约 -50 /sup 0/C 的温度下通过冰块会产生 O/sub 2/、HOF 和 OF/sub 2/ 的混合物，以及少量的 H/sub 2/O/子 2/. HOF 参与 OF/sub 2/ 的形成已通过使用标记有 /sup 18/O 和放射性 /sup 18/O 以及放射性 /sup 18/F 的 HOF 得到证明。产生 OF/sub 2/ 的反应已显示为 F/sub 2/ + HOF ..-->.. OF/sub 2/ + HF。OF/sub 2/ 包含一个来自 F/sub 2/ 的氟原子和一个来自 HOF 的氟原子。
• Oxide of Fluorine or Fluoride of Oxygen?
  作者：BOHUSLAV BRAUNER

  DOI：10.1038/120842a0

  日期：1927.12

  1927). In the preparationof fluorine by the electrolysis of the acid potassium fluoride, it was noticed that at the commencement of the operation, owing to the presence in the liquid of a small quantity of water, a new gas was obtained of which the formula has been established as F2O, probably a monoxide of fluorine. In my view the new gas is not a monoxide of fluorine, F2O, but a difluoride of oxygen

  11 月 5 日的《自然》杂志，第 672，包含 P. Lebeau 和 A. Damiens 先生的一项非常重要的发现的消息，并于 10 月 3 日传达给巴黎科学院（参见 Comptes Rendus，第 652-654 页，1927 年）。在用酸性氟化钾电解制氟的过程中，注意到在操作开始时，由于液体中存在少量水，得到一种新的气体，其分子式已成立作为 F2O，可能是一氧化氟。在我看来，新气体不是一氧化氟 F2O，而是氧的二氟化物 OF2。这两个公式并不完全相同，有趣的是，像 Lebcau 教授这样的著名研究人员忽略了事情的真实状态，因为他说它是 OF2（即我们的 F2O，
• Synthesis and properties of NF4+UF5O−
  作者：William W. Wilson、Richard D. Wilson、Karl O. Christe

  DOI：10.1016/0022-1902(81)80335-1

  日期：1981.1

  A new method for the synthesis of NF4+ salts is reported. It permits the synthesis of otherwise inaccessible salts derived from nonvolatile Lewis acids which do not possess HF-soluble cesium salts. The method was successfully applied to the synthesis of the novel salt NF4+UF5O−. This compound is a yellow solid, stable at room temperature. It was characterized by analysis and vibrational spectroscopy

  报道了一种合成NF 4 +盐的新方法。它可以合成不具有HF可溶性铯盐的，由不挥发的路易斯酸衍生而来的其他方法无法获得的盐。该方法被成功地应用到新的盐的NF合成4 + UF 5 Ö - 。该化合物为黄色固体，在室温下稳定。通过分析和振动光谱对其进行表征。
• Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: C: MVol.C2, 1.9.4, page 146 - 147
  作者：

  DOI：——

  日期：——

表征谱图