Сульфурѝлфтори́д — неорганическое соединение серы(VI), кислорода и фтора с формулой SO₂F₂ (может рассматриваться как оксофторид серы). Бесцветный газ (при нормальных условиях) без запаха. Молекула сульфурилфторида имеет конфигурацию искажённого тетраэдра, с расположенным в центре шестивалентным атомом серы.

Реакционная способность

Сульфурилфторид является дифторангидридом серной кислоты, однако он значительно менее реакционноспособен по отношению к нуклеофилам, чем хлористый сульфурил, напоминая своей инертностью гексафторид серы.

Сульфурилфторид растворим в воде (4,5 мл на 100 мл при 16,5 °C), однако его гидролиз в нейтральных и кислых растворах протекает медленно, и он может быть отогнан из таких растворов при пониженном давлении.

Сульфурилфторид является электрофилом и быстро гидролизуется в щелочных растворах до фторсульфоната:

{\mathsf {SO_{2}F_{2}+2OH^{-}\rightarrow FSO_{3}^{-}+F^{-}+H_{2}O}}

Реакция протекает по механизму нуклеофильного замещения. В водных растворах цианидов сульфурилфторид быстро гидролизуется до сульфата.

Сульфурилфторид также быстро реагирует с водными растворами нуклеофилов: так, с аммиаком он образует сульфуриламид:

{\mathsf {SO_{2}F_{2}+4NH_{3}\rightarrow SO_{2}(NH_{2})_{2}+2NH_{4}F}}

и с фенолятом натрия:

{\mathsf {SO_{2}F_{2}+C_{6}H_{5}ONa\rightarrow C_{6}H_{5}OSO_{2}F+NaF}}

Синтез

Впервые сульфурилфторид был получен Муассаном и Лебо фторированием диоксида серы, в качестве катализатора использовалась нагретая платина, так как при смешение газообразных фтора с диоксидом серы при комнатной температуре зачастую приводило к взрывам:

{\mathsf {SO_{2}+F_{2}\rightarrow SO_{2}F_{2}}}

В лабораторной практике синтеза сульфурилхлорида обычно исходят из фторсульфината калия, получаемого взаимодействием фторида калия и диоксида серы:

{\mathsf {SO_{2}+KF\rightarrow KSO_{2}F}}

Фторсульфинат калия далее может быть фторирован смесью фтора и воздуха в отношении 1:1, которую пропускают через никелевую трубку, заполненную солью, при температурах до 60—70°, выход почти количественный:

{\mathsf {KSO_{2}F+F_{2}\rightarrow SO_{2}F_{2}+KF}}

Сульфурилфторид также может быть получен из фторсульфината натрия «безфторным» методом, в этом случае фторсульфинат натрия сначала хлорируется с образованием фторхлорсульфурила:

{\mathsf {NaSO_{2}F+Cl_{2}\rightarrow SO_{2}ClF+NaCl}}

который далее вводится в реакцию с фторсульфинатом калия при 180 °C:

{\mathsf {SO_{2}ClF+KSO_{2}F\rightarrow SO_{2}F_{2}+KCl+SO_{2}}}

Сульфурилфторид с выходом 95-98 % может быть получен фторированием диоксида серы фторидом серебра(II) при 180°:

{\mathsf {SO_{2}+2AgF_{2}\rightarrow SO_{2}F_{2}+2AgF}}

Сульфурилфторид также может быть получен термическим разложением фторсульфонатов двухвалентных металлов (бария, стронция и цинка, в случае фторсульфоната кальция при температуре разложения при 500° образуются лишь следовые количества сульфурилфторида):

{\mathsf {Ba(OSO_{2}F)_{2}\rightarrow BaSO_{4}+SO_{2}F_{2}}}

Применение

Используется в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми, а также для фумигации зданий. Благодаря большей, чем у воздуха, плотности, сульфурилфторид высокоэффективен против обитающих в земле насекомых, например, против муравьёв и термитов.

Поскольку сульфурилфторид интенсивно поглощает в инфракрасной области и медленно разлагается в атмосфере, то он потенциально является парниковым газом, однако вследствие малых масштабов производства он не вносит сколь-либо заметной доли в парниковый эффект.

См. также

Сульфурилхлорид

Литература

Синтезы неорганических соединений, под ред. У. Джолли, том 3. М.: Мир, 1970
George H. Cady. Fluorine-containing compounds of sulphur // Emeleus, H.J.; A.G. Sharpe. Advances in Inorganic Chemistry (неопр.). — Academic Press, 1960. — ISBN 9780120236022.
Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4 (Пол-Три). — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.