三氟化鈷(化學式:CoF3),IUPAC名稱氟化鈷(III),室溫下為不穩(wěn)定的淺棕色易潮解固體,溶于水放出氧氣,是很常用的氟化劑,用于有機氟化合物(尤其是全氟化合物)的制取,還原產物是二氟化鈷。

外文名

Cobalt(Iii) Fluoride

別名

氟化鈷

外觀

淺棕色粉末

化學式

CoF3

密度

3.88 g/cm3

熔點

927 ℃

分子量

115.9280

水溶性

可溶

沸點

19.5 ℃

性質

三氟化鈷

,還原產物是二氟化鈷。類似可以用作氟化試劑的金屬氟化物還有三氟化錳、二氟化銀等。

與氟同族的氯也可生成鈷(III)的二元化合物,但很不穩(wěn)定,三氧化二鈷溶于鹽酸時便會有氯氣放出。溴化鈷(III)及碘化鈷(III)從未制得。

制取

氯化鈷(II)或氟化鈷(II)與氟氣在250°C時發(fā)生快速放熱反應生成三氟化鈷固體:

CoCl2+ 3/2 F2→ CoF3+ Cl2

此外,用三氟化氯來氟化金屬鈷或一氧化鈷與氟氣反應也可得到三氟化鈷。它為六方晶系,與氟化鐵和氟化鋁同晶,是一個高自旋配合物。具潮解性,可被轉化為[CoF6]離子,是少見的高自旋八面體鈷(III)配合物之一。

反應

三氟化鈷可以與許多金屬或非金屬單質反應生成相應的氟化物,自身被還原為二氟化鈷。三氟化鈷也有水合物,CoF3·3.5H2O,但結構尚不清楚。

用三氟化鈷氟化有機化合物時,首先用二氟化鈷與氟氣在300°C左右反應生成三氟化鈷,然后引入有機反應物與三氟化鈷反應。三氟化鈷被還原后生成的二氟化鈷可以循環(huán)使用。氟化反應包含單電子轉移及碳正離子中間體機理:

該反應通常用于全氟有機物的制取。三氟化鈷的氧化性較強,一般反應都在氣相、無溶劑或以無水氟化氫作介質中進行,常伴有重排或其他副反應的發(fā)生,[1]用相關的KCoF4氟化可使反應的選擇性增強[3]。400°C左右時所有碳氫化合物的C-H鍵都可被轉化為C-F鍵,并且氟也可以加到不飽和鍵上。

2CoF3+ R-H → CoF2+ R-F + HF