Cloropentafluoruro de azufre

Cloropentafluoruro de azufre
General
Fórmula molecular	SF5Cl
Identificadores
Número CAS	13780-57-9[1]​
InChI InChI=InChI=1S/ClF5S/c1-7(2,3,4,5)6 Key: GSYNTTDHMKSMFY-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Apariencia	gas incoloro
Masa molar	162,51 g/mol
Punto de fusión	209 K (−64 °C)
Punto de ebullición	254 K (−19 °C)
Riesgos
Riesgos principales	Tóxico
Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El cloropentafluoruro de azufre es un compuesto inorgánico de fórmula SClF₅. Existe como gas incoloro a temperatura ambiente y es altamente tóxico, como la mayoría de los compuestos que contienen el grupo funcional pentafluorosulfuro (SF₅).[2]​ El compuesto adopta una geometría octaédrica con simetría C_4v. El cloropentafluoruro de azufre es un reactivo disponible comercialmente para la adición del grupo SF₅ a compuestos orgánicos.[3]​

Obtención y preparación

El cloropentafluoruro de azufre se puede obtener haciendo reaccionar tetrafluoruro de azufre con cloro y fluoruro de potasio[4]​ o fluoruro de cesio a 175 °C:

${\displaystyle \mathrm {SF_{4}+Cl_{2}+CsF\longrightarrow SClF_{5}+CsCl} }$

La preparación también es posible haciendo reaccionar tetrafluoruro de azufre con monofluoruro de cloro a 380 °C:[5]​

${\displaystyle \mathrm {SF_{4}+ClF\longrightarrow SClF_{5}} }$

Dado que el fluoruro de cesio actúa como catalizador, la reacción anterior puede llevarse a cabo a temperaturas más bajas.

Otra materia prima de partida puede ser el decafluoruro de diazufre, calentándolo en presencia de cloro:

${\displaystyle \mathrm {S_{2}F_{10}+Cl_{2}\longrightarrow 2\ SClF_{5}} }$

Propiedades y reactividad

En contraste con la alta reactividad y toxicidad del SF₅Cl, el hexafluoruro de azufre (SF₆) es inerte y no tóxico, a pesar de que tiene una fórmula química estrechamente relacionada. Esta diferencia pone de relieve la inestabilidad del enlace S-Cl en esta molécula.

El cloropentafluoruro de azufre (SClF₅) es un gas incoloro y un agente oxidante fuerte. Es mucho más reactivo que el hexafluoruro de azufre (SF₆) porque el enlace S-Cl es más débil que el enlace S-F. Por lo tanto, reacciona por un lado de acuerdo con los mecanismos de reacción radicales del SF₆ y, por otro lado, se hidroliza mucho más fácilmente que éste.[5]​

Cuando se calienta a más de 400 °C o bajo luz UV, se descompone a través de los radicales ·SF5 en tetrafluoruro de azufre y hexafluoruro de azufre:[5]​

${\displaystyle \mathrm {2\ ClF_{5}S\longrightarrow SF_{4}+SF_{6}+Cl_{2}} }$

Reacciona con hidrógeno y radiación para formar el decafluoruro de disulfuro extremadamente tóxico.[5]​

${\displaystyle \mathrm {2\ SClF_{5}+H_{2}\longrightarrow F_{5}S-SF_{5}+2\ HCl} }$

El cloropentafluoruro de azufre se puede usar para introducir grupos SF₅:[5]​

El SClF₅ adiciona radicales libres en los enlaces dobles:

La reacción con el propeno es catalizada por Et₃B en torno a -30 °C.[3]​:

${\displaystyle \mathrm {SClF_{5}+CH_{3}-CH=CH_{2}\longrightarrow CH_{3}-CHCl=CH_{2}-SF_{5}} }$

El SClF₅ también reacciona con otros alquenos:

${\displaystyle \mathrm {SClF_{5}+CF_{2}=CF_{2}\longrightarrow (F_{5}S)FC-CF_{2}Cl} }$

Referencias

1. Número CAS
2. Nyman, F., Roberts, H. L., Seaton, T. "Sulfur Chloride Pentafluoride" Inorganic Syntheses, 1966, Volume 8, p. 160. doi 10.1002/9780470132395.ch42
3. Dolbier, William R. et al (2006). «A convenient and efficient method for incorporation of pentafluorosulfanyl (SF₅) substituents into aliphatic compounds». Journal of Fluorine Chemistry 127: 1302-10. doi:10.1016/j.jfluchem.2006.05.003. 
4. Leo A. Paquette (2013). Handbook of Reagents for Organic Synthesis, Sulfur-Containing Reagents. John Wiley & Sons. p. 426. ISBN 978-1-11863483-7. 
5. Ralf Steudel (2008). Chemie der Nichtmetalle: Von Struktur und Bindung zur Anwendung. Walter de Gruyter. pp. 565. ISBN 978-3-11-021128-3. 

• Datos: Q2336792
• Multimedia: Sulfur chloride pentafluoride / Q2336792