高氯酸氟

高氯酸氟是很少见的含有氯、氧元素的氟化合物，分子式为FOClO₃或FClO₄。它是极不稳定容易爆炸的气体，^[3]具有刺激性气味。^[4]

高氯酸氟
别名	Fluorine perchlorate
识别
CAS号	10049-03-3
PubChem	13022374
ChemSpider	10326178
SMILES	FOCl(=O)(=O)=O
InChI	1/ClFO4/c2-6-1(3,4)5
InChIKey	DRFVFUCINMEBEQ-UHFFFAOYAO
性质
化学式	ClFO4
摩尔质量	118.45 g·mol^−1
外观	无色气体^[1]
熔点	-167.3 °C^[1]
沸点	-15.9 °C^[1]
热力学
ΔfHm^⦵298K	9 kcal/mol^[2]
危险性
主要危害	易爆气体
若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。

制备

可由氟与高氯酸反应^[5]或ClF₅与水作用制得。^{[來源請求]}

${\displaystyle {\rm {\ F_{2}+HClO_{4}\rightarrow FClO_{4}+HF}}}$ 

${\displaystyle {\rm {\ ClF_{5}+4H_{2}O\rightarrow FClO_{4}+4HF+2H_{2}}}}$ 

它也可由高氯酸四氟铵盐（NF
4ClO
4）热分解制得，反应产生较纯的FClO
4，可进一步处理和冷冻而不发生爆炸。^[6]

${\displaystyle {\rm {\ NF_{4}ClO_{4}{\xrightarrow {\Delta }}NF_{3}+FClO_{4}}}}$ 

结构

高氯酸氟与高氯酸盐不太类似，因为氟并不是以阳离子形式存在的。其中包含了很少见的氧化态为0的氧原子，因为氧的电负性高于氯但低于氟。

安全

FClO₄能发生许多危险且不可预知的反应, 是一种共价高氯酸盐（氯的氧化态为+7），并有一个十分敏感的O-F单键。少量的还原剂例如有机物就能使其爆炸。这些反应可以产生卤氧化物、卤素互化物以及其他有害物质。

如果反应物不慎混合，发生意外是很有可能的。像共价氟化物和高氯酸盐一样，处理它需要特别小心。

高氯酸氟会刺激呼吸系统，造成长时间的呼吸困难。^[1]

性质

高氯酸氟具有强氧化性，例如与碘离子反应：

FOClO₃ + 2I^- → ClO₄^- + F^- + I₂

高氯酸氟也能与全氟代烯烃发生加成反应（需在-45℃进行）：

CF₂=CF₂ + FOClO₃ → CF₃CF₂OClO₃^[7]

对于不对称烯烃，产物是混合物（因为O-F键的极性很小），主要是不符合马氏规则的，过去称为“亲电氟化（英语：Electrophilic fluorination）”，即其中氟原子显微弱的正电性，现在认为可能是因为这是一个自由基加成反应。^[8]

参考资料

1. hrsg. von Georg Brauer. Unter Mitarb. von M. Baudler. Handbuch der präparativen anorganischen Chemie / 1.. Stuttgart: Enke. 1975: 180. ISBN 3-432-02328-6. OCLC 310719485 （德语）. 
2. Breazeale, J. D.; MacLaren, R. O.. Thermochemistry of oxygen-fluorine bonding, United Technology Center, Sunnyvale, CA, 1963. Accession Number: AD0402889. Retrieved online from [1] on 2009-05-21.
3. Patnaik, Pradyot. A comprehensive guide to the hazardous properties of chemical substances. Hoboken, NJ: John Wiley. 2007. ISBN 978-0-470-13494-8. OCLC 264703223. 
4. Lewis, Robert A. Lewisʼ dictionary of toxicology. Boca Raton, Fla.: Lewis Publishers. 1996: 508. ISBN 1-56670-223-2. OCLC 35269968. 
5. Rohrback, Gilson H.; Cady, George H. The Preparation of Fluorine Perchlorate from Fluorine and Perchloric Acid. Journal of the American Chemical Society (American Chemical Society (ACS)). 1947, 69 (3): 677–678. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja01195a063. 
6. Schack, C. J.; Christe, K. O. Reactions of fluorine perchlorate with fluorocarbons and the polarity of the oxygen-fluorine bond in covalent hypofluorites. Inorganic Chemistry. 1979, 18 (9): 2619–2620. doi:10.1021/ic50199a056. 
7. Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4. 
8. Schack, Carl J.; Christe, Karl O. Reactions of fluorine perchlorate with fluorocarbons and the polarity of the oxygen-fluorine bond in covalent hypofluorites. Inorganic Chemistry. 1979, 18 (9): 2619. doi:10.1021/ic50199a056.