三氟化钴(化学式:CoF3),IUPAC名称氟化钴(III),室温下为不稳定的浅棕色易潮解固体,溶于水放出氧气,是很常用的氟化剂,用于有机氟化合物(尤其是全氟化合物)的制取,还原产物是二氟化钴。

外文名

Cobalt(Iii) Fluoride

别名

氟化钴

外观

浅棕色粉末

化学式

CoF3

密度

3.88 g/cm³

熔点

927 ℃

分子量

115.9280

水溶性

可溶

沸点

19.5 ℃

性质

三氟化钴

,还原产物是二氟化钴。类似可以用作氟化试剂的金属氟化物还有三氟化锰、二氟化银等。

与氟同族的氯也可生成钴(III)的二元化合物,但很不稳定,三氧化二钴溶于盐酸时便会有氯气放出。溴化钴(III)及碘化钴(III)从未制得。

制取

氯化钴(II)或氟化钴(II)与氟气在250°C时发生快速放热反应生成三氟化钴固体:

CoCl2+ 3/2 F2→ CoF3+ Cl2

此外,用三氟化氯来氟化金属钴或一氧化钴与氟气反应也可得到三氟化钴。它为六方晶系,与氟化铁和氟化铝同晶,是一个高自旋配合物。具潮解性,可被转化为[CoF6]离子,是少见的高自旋八面体钴(III)配合物之一。

反应

三氟化钴可以与许多金属或非金属单质反应生成相应的氟化物,自身被还原为二氟化钴。三氟化钴也有水合物,CoF3·3.5H2O,但结构尚不清楚。

用三氟化钴氟化有机化合物时,首先用二氟化钴与氟气在300°C左右反应生成三氟化钴,然后引入有机反应物与三氟化钴反应。三氟化钴被还原后生成的二氟化钴可以循环使用。氟化反应包含单电子转移及碳正离子中间体机理:

该反应通常用于全氟有机物的制取。三氟化钴的氧化性较强,一般反应都在气相、无溶剂或以无水氟化氢作介质中进行,常伴有重排或其他副反应的发生,[1]用相关的KCoF4氟化可使反应的选择性增强[3]。400°C左右时所有碳氢化合物的C-H键都可被转化为C-F键,并且氟也可以加到不饱和键上。

2CoF3+ R-H → CoF2+ R-F + HF