Tetrafluoruro de tionilo

El tetrafluoruro de tionilo (también conocido como óxido de tetrafluoruro de azufre) es un compuesto inorgánico en estado gaseoso cuya fórmula es SOF4. Su molécula tiene forma de una bipirámide trigonal distorsionada, en la que el oxígeno se encuentra en el ecuador. Los átomos del ecuador tienen longitudes de enlace más cortas que los átomos de flúor del eje. El enlace azufre-oxígeno es de 1,409 Å. El enlace S-F en el eje tiene una longitud de 1,596 Å y el enlace S-F en el ecuador tiene una longitud de 1,539 Å. El ángulo entre los átomos de flúor ecuatoriales es de 112,8°. El ángulo entre el flúor axial y el oxígeno es de 97,7°. Entre el oxígeno y el flúor ecuatorial el ángulo es de 123,6° y entre el flúor axial y el flúor ecuatorial es de 85,7°.[2] Los átomos de flúor sólo producen una línea de RMN, seguramente debido a que intercambian posiciones.[3]

Tetrafluoruro de tionilo


Nombre IUPAC
Tetrafluoruro de tionilo
General
Fórmula estructural Imagen de la estructura
Fórmula molecular SOF4
Identificadores
Número CAS 13709-54-1[1]
ChemSpider 123077
PubChem 139557
InChI=InChI=1S/F4OS/c1-6(2,3,4)5
Key: DUGWRBKBGKTKOX-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Apariencia gas incoloro
Masa molar 124,0591 g/mol
Punto de fusión 173,6 K (−100 °C)
Punto de ebullición 224 K (−49 °C) K
Propiedades químicas
Solubilidad en agua reacciona en el agua
Peligrosidad
SGA
Frases H H300, H310, H314, H330.
Frases P P260, P262, P264, P270, P271, P280, P284, P301+310, P301+330+331, P302+350, P303+361+353, P304+340, P305+351+338, P310, P320, P321, P322, P330, P361, P363, P403+233, P405, P501.
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

Formación

El fluoruro de tionilo al reaccionar con el gas flúor puede producir el tetrafluoruro de tionilo.[3] Fue así como Moissan y Lebeau descubrieron este gas por primera vez en 1902. Ellos identificaron la fórmula por los cambios de presión que se producían en la reacción. El fluoruro de plata y el platino son capaces de catalizar la reacción.

También se puede formar al calentar el hexafluoruro de azufre con el aire a una temperatura de 400°.[4] Esto puede producirse cuando se inhala a través de un cigarrillo encendido. O bien por la reacción del difluoruro de plata con el fluoruro de tionilo a unos 200 grados.[5] Otra forma de formarlo es electrolizando fluoruro de hidrógeno con una solución de dióxido de azufre, con lo que también se obtiene difluoruro de oxígeno y fluoruro de sulfurilo.[6] Asimismo, el cloruro de tionilo o el fluoruro de tionilo electrolizados con el fluoruro de hidrógeno producían una cantidad aún mayor de este gas.

Reacciones

El tetrafluoruro de tionilo reacciona con el agua para producir el ácido fluorhídrico, el ácido sulfurofluorídico y el difluoruro de sulfurilo. El mercurio puede desprender fluoruro para producir fluoruro de tionilo y fluoruro de mercurio. Con las bases fuertes se forman los iones fluoruro y fluorosulfato.[3]

Química click

El tetrafluoruro de tionilo puede usarse en la «química click» mediante las reacciones con aminas primarias conocidas como intercambio de fluoruro de azufre(VI) (SuFEx).[7] Este tipo de reacción fue la primera reacción «click» que generó un núcleo tridimensional.

Referencias
  1. Número CAS
  2. Hedberg, Lise; Hedberg, Kenneth (1982-03). «Thionyl tetrafluoride. Reanalysis of the molecular structure and resolution of the multiple model problem». The Journal of Physical Chemistry (en inglés) 86 (5): 598-602. ISSN 0022-3654. doi:10.1021/j100394a004. Consultado el 11 de abril de 2023.
  3. Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry (en inglés). Academic Press. 1960. p. 117. ISBN 978-0-08-057851-4. Consultado el 11 de abril de 2023.
  4. Staff, Editorial (28 de abril de 2016). «Sulfur Hexafluoride Gas (SF6) Properties». Inst Tools (en inglés estadounidense). Consultado el 11 de abril de 2023.
  5. Dudley, F. B.; Cady, G. H.; Eggers, D. F. (1956-04). «Pentafluorosulfur Hypofluorite and Thionyl Tetrafluoride». Journal of the American Chemical Society (en inglés) 78 (8): 1553-1557. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja01589a013. Consultado el 11 de abril de 2023.
  6. Nagase, Shunji; Abe, Takashi; Baba, Hajime (1969-07). «Fluorination of Inorganic Sulfur Compounds». Bulletin of the Chemical Society of Japan (en inglés) 42 (7): 2062-2064. ISSN 0009-2673. doi:10.1246/bcsj.42.2062. Consultado el 11 de abril de 2023.
  7. Li, Suhua; Wu, Peng; Moses, John E.; Sharpless, K. Barry (6 de marzo de 2017). «Multidimensional SuFEx Click Chemistry: Sequential Sulfur(VI) Fluoride Exchange Connections of Diverse Modules Launched From An SOF 4 Hub». Angewandte Chemie International Edition (en inglés) 56 (11): 2903-2908. PMID 28165188. doi:10.1002/anie.201611048. Consultado el 11 de abril de 2023.

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