Acido teflico

Acido teflico
	Modello 3D della molecola
Nome IUPAC
	Acido pentafluoroortotellurico
Nomi alternativi
	Acido teflico
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	HTeOF5
Massa molecolare (u)	239,60
Aspetto	solido incolore
Numero CAS	57458-27-2
Numero EINECS	633-471-1
PubChem	15243876
SMILES	F[Te](F)(F)(F)(F)O
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	2,5 g/cm3
Temperatura di fusione	39,1 °C
Temperatura di ebollizione	59,7 °C
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
Frasi R	34
Frasi S	26-27-36/37/39-45
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L'acido teflico (nome sistematico acido pentafluoroortotellurico) è un acido forte del tellurio esavalente (Te^VI), di formula HTeOF₅^[1] e formula semistrutturale F₅Te-OH. La sua base coniugata, lo ione teflato F₅TeO^–, è un anione molto debolmente coordinante^[2] e i suoi addotti con forti acidi diLewis, come B(OTeF₅)₃, Al(OTeF₅)₃, As(OTeF₅)₅ o Sb(OTeF₅)₅ , sono anioni ancora meno coordinanti. In quanto tale, lo ione teflato riveste particolare interesse in questo ambito di ricerca chimica.^[3]^[4]^[5]

A temperatura ambiente l'acido teflico si presenta come un solido cristallino incolore bassofondente (39,1 °C), che bolle a 59,7 °C.^[6] La struttura molecolare è ottaedrica distorta, può pensarsi derivata da quella dell'esafluoruro tellurico TeF₆ (simmetria O_h) per sostituzione di un atomo di fluoro con un gruppo ossidrilico OH. In tal modo la simmetria, ignorando l'atomo di idrogeno, si riduce approssimativamente a C_4v. Il legame Te–O, che misura 187 pm, è leggermente più corto di quello presente nell'acido ortotellurico Te(OH)₆ (191 pm).^[6]

Sintesi e reazioni

L'acido teflico può essere preparato facendo reagire tellurato acido di bario con acido fluorosolforico:^[7]

{\ce {5 HOSO2F + BaO2Te(OH)4 -> HTeOF5 + 4 H2SO4 + BaSO4}}

È anche il primo dei prodotti che si formano nell'idrolisi dell'esafluoruro di tellurio:

{\ce {TeF6 + H2O -> HTeOF5 + HF}}

L'acido teflico reagisce a bassa temperatura con l'idrogenodifluoruro di tetrafluoroammonio in HF liquido per dare un "ipofluorito",^[8] F–O–TeF₅:^[9]

HOTeF₅ + [NF₄]⁺[HF₂]^–·nHF → NF₃ + (2+n) HF + FOTeF₅

Similmente, si può ottenere Cl–O–TeF₅ facendo reagire l'acido teflico con ClF:^[10]

HOTeF₅ + ClF → HF + ClOTeF₅

Questo è ottenibile anche usando ClOSO₂F al posto di ClF:^[10]

HOTeF₅ + ClOSO₂F → HF + ClOTeF₅

Composti

Struttura di O(TeF₅)₂.

Dell'acido teflico esistono svariati sali^[11] Mⁿ⁺(^–OTeF₅)_n e molti esteri del tipo R_FTeOF₅,^[12] detti teflati;^[13] altri composti hanno la struttura di anidride, come O(TeF₅)₂, o di anidride mista, come B(OTeF₅)₃. Quest'ultima, che è un acido di Lewis molto più forte del trifluoruro di boro, sottoposta a pirolisi, fornisce il composto dimerico (TeF₄O)₂:^[7]

{\ce {2 B(OTeF5)3 -> 2 B(OTeF5)2F + (TeOF4)2}}

La resistenza di questo anione all'ossidazione ha permesso di sintetizzare specie chimiche improbabili come gli anioni esakisteflato di As, Sb e Bi di formula generale [M^V(OTeF₅)₆]^– e anche, attraverso di essi, di ottenere il catione di gas nobile presente nel "sale" [Xe(OTeF₅)]⁺[Sb(OTeF₅)₆]^–.^[14]

Note

^ La formula può trovarsi scritta in vari modi. Questo caso segue la nomenclatura ufficiale (si veda Nomenclatura chimica#Leggere e scrivere le formule).
^ (EN) Wolfgang Beck e Karlheinz Suenkel, Metal complexes of weakly coordinating anions. Precursors of strong cationic organometallic Lewis acids, in Chemical Reviews, vol. 88, n. 7, 1988-11, pp. 1405–1421, DOI:10.1021/cr00089a017. URL consultato il 10 febbraio 2022.
^ (EN) Konrad Seppelt, ?Noncoordinating? Anions, II, in Angewandte Chemie International Edition in English, vol. 32, n. 7, 1993-07, pp. 1025–1027, DOI:10.1002/anie.199310251. URL consultato il 10 febbraio 2022.
^ Steven H. Strauss, The search for larger and more weakly coordinating anions, in Chemical Reviews, vol. 93, n. 3, 1º maggio 1993, pp. 927–942, DOI:10.1021/cr00019a005. URL consultato il 10 febbraio 2022.
^ (EN) Ingo Krossing e Ines Raabe, Noncoordinating Anions—Fact or Fiction? A Survey of Likely Candidates, in Angewandte Chemie International Edition, vol. 43, n. 16, 13 aprile 2004, pp. 2066–2090, DOI:10.1002/anie.200300620. URL consultato il 10 febbraio 2022.
^ ^a ^b (EN) S. Herbers, D. A. Obenchain e P. Kraus, Blurring out hydrogen: The dynamical structure of teflic acid, in The Journal of Chemical Physics, vol. 148, n. 19, 21 maggio 2018, pp. 194307, DOI:10.1063/1.5027487. URL consultato il 10 febbraio 2022.
^ ^a ^b Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
^ N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2ª ed., Butterworth - Heinemann, 1997, p. 778, ISBN 0-7506-3365-4.
^ (EN) Carl J. Schack, William W. Wilson e Karl O. Christe, Synthesis and characterization of tellurium fluoride hypofluorite (TeF5OF), in Inorganic Chemistry, vol. 22, n. 1, 1983-01, pp. 18–21, DOI:10.1021/ic00143a005. URL consultato il 10 febbraio 2022.
^ ^a ^b (EN) Carl J. Schack e Karl O. Christe, New syntheses of pentafluorotellurium hypochlorite, in Journal of Fluorine Chemistry, vol. 21, n. 3, 1982-11, pp. 393–396, DOI:10.1016/S0022-1139(00)81525-0. URL consultato il 10 febbraio 2022.
^ (EN) Jayantha Amarasekera, The Chemistry of Highly Electronegative OTeF5 Group (PDF), su chemistry.illinois.edu, 6 Maggio 1986, pp. 43-46.
^ (EN) Karl O. Christe, Research in Inorganic Fluorine Chemistry (PDF), su researchgate.net, 31 Marzo 1991.
^ Che non vanno confusi con i tereftalati, i sali dell'acido tereftalico o con i triflati, i sali dell'acido triflico.
^ Mercier, H. P.A.; Sanders, J. C. P.; Schrobilgen, G. J. "The Hexakis(pentafluorooxotellurato)pnictate(V) Anions, M(OTeF₅)^6- (M = As, Sb, Bi): A Series of Very Weakly Coordinating Anions" Journal of the American Chemical Society, volume 116, 2921, (1994). DOI: 10.1021/ja00086a025.

Voci correlate

Altri progetti

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Collegamenti esterni

Dati su Sigma-Aldrich, su sigmaaldrich.com.
Teflato di piridinio, su sigmaaldrich.com.

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[1] La formula può trovarsi scritta in vari modi. Questo caso segue la nomenclatura ufficiale (si veda Nomenclatura chimica#Leggere e scrivere le formule).

[2] (EN) Wolfgang Beck e Karlheinz Suenkel, Metal complexes of weakly coordinating anions. Precursors of strong cationic organometallic Lewis acids, in Chemical Reviews, vol. 88, n. 7, 1988-11, pp. 1405–1421, DOI:10.1021/cr00089a017. URL consultato il 10 febbraio 2022.

[3] (EN) Konrad Seppelt, ?Noncoordinating? Anions, II, in Angewandte Chemie International Edition in English, vol. 32, n. 7, 1993-07, pp. 1025–1027, DOI:10.1002/anie.199310251. URL consultato il 10 febbraio 2022.

[4] Steven H. Strauss, The search for larger and more weakly coordinating anions, in Chemical Reviews, vol. 93, n. 3, 1º maggio 1993, pp. 927–942, DOI:10.1021/cr00019a005. URL consultato il 10 febbraio 2022.

[5] (EN) Ingo Krossing e Ines Raabe, Noncoordinating Anions—Fact or Fiction? A Survey of Likely Candidates, in Angewandte Chemie International Edition, vol. 43, n. 16, 13 aprile 2004, pp. 2066–2090, DOI:10.1002/anie.200300620. URL consultato il 10 febbraio 2022.

[:0-6] (EN) S. Herbers, D. A. Obenchain e P. Kraus, Blurring out hydrogen: The dynamical structure of teflic acid, in The Journal of Chemical Physics, vol. 148, n. 19, 21 maggio 2018, pp. 194307, DOI:10.1063/1.5027487. URL consultato il 10 febbraio 2022.

[Holl-7] Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.

[8] N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2ª ed., Butterworth - Heinemann, 1997, p. 778, ISBN 0-7506-3365-4.

[9] (EN) Carl J. Schack, William W. Wilson e Karl O. Christe, Synthesis and characterization of tellurium fluoride hypofluorite (TeF5OF), in Inorganic Chemistry, vol. 22, n. 1, 1983-01, pp. 18–21, DOI:10.1021/ic00143a005. URL consultato il 10 febbraio 2022.

[:1-10] (EN) Carl J. Schack e Karl O. Christe, New syntheses of pentafluorotellurium hypochlorite, in Journal of Fluorine Chemistry, vol. 21, n. 3, 1982-11, pp. 393–396, DOI:10.1016/S0022-1139(00)81525-0. URL consultato il 10 febbraio 2022.

[11] (EN) Jayantha Amarasekera, The Chemistry of Highly Electronegative OTeF5 Group (PDF), su chemistry.illinois.edu, 6 Maggio 1986, pp. 43-46.

[12] (EN) Karl O. Christe, Research in Inorganic Fluorine Chemistry (PDF), su researchgate.net, 31 Marzo 1991.

[13] Che non vanno confusi con i tereftalati, i sali dell'acido tereftalico o con i triflati, i sali dell'acido triflico.

[14] Mercier, H. P.A.; Sanders, J. C. P.; Schrobilgen, G. J. "The Hexakis(pentafluorooxotellurato)pnictate(V) Anions, M(OTeF₅)^6- (M = As, Sb, Bi): A Series of Very Weakly Coordinating Anions" Journal of the American Chemical Society, volume 116, 2921, (1994). DOI: 10.1021/ja00086a025.

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