フッ化硫黄

フッ化硫黄（フッかいおう、sulfur fluoride）はフッ素と硫黄とから構成される無機化合物で、異性体を含めて以下の6種類が知られている。十フッ化二硫黄のみが常温常圧で液体であり、他は気体の化合物である。

 二フッ化二硫黄 

二フッ化二硫黄（にフッかにいおう、disulfur difluoride）には F−S−S−F と S=SF2 の二種類の異性体が知られている。一フッ化硫黄（いちフッかいおう）と呼ぶことがある。

F−S−S−F の融点は−133、沸点は15である。線形構造の分子で S−S 間距離が189pm、S−F 間が164pm、∠SSF = 108 の C2 対称形であるCotton, F. A.; Wilkinson, G.; Murillo, C. A.; Bochmann, M. (1999). Advanced Inorganic Chemistry (6th ed), pp. 514–516. Wiley: New York. ISBN 0-471-19957-5。他のハロゲン類縁体と対照的に、こちらの異性体は不安定である。

F−S−S−F は真空中でフッ化銀 AgF と過剰の硫黄を加熱して反応させると生成するが漆山 秋雄、「フッ化硫黄」、『世界大百科事典』、CD-ROM版、平凡社、1998年。、速やかに S=SF2 に異性化する。

S=SF2 は融点−165、沸点−10.6の三角錐形構造で、S−S 間距離が186pm、S−F 間が160pm、∠SSF = 108 の Cs 対称形である。こちらの異性体は比較的安定で、250まで安定だが、それ以上の温度では不均化する長倉三郎ら（編）、「フッ化硫黄」、『岩波理化学辞典』、第5版 CD-ROM版、岩波書店、1998年。。
 S=SF2 -> 3/16S8 + 1/2SF4
また、フッ化水素 HF や三フッ化ホウ素 BF3 のような酸触媒で速やかに分解する。 

どちらも水と反応し硫黄、フッ化水素とポリチオン酸を発生する。

 二フッ化硫黄 
二フッ化硫黄（にフッかいおう、sulfur difluoride）は化学式 SF2 であるが、生成させるのが困難で気相中で観測されているのみである。S−F間距離が1.59pm、∠98 の C2v 対称形である。

 四フッ化硫黄 
四フッ化硫黄（しフッかいおう、sulfur tetrafluoride）は化学式 SF4 の無色気体の化合物である。融点は−121、沸点は−38.6であり、ひずんだ4角錐形構造で S−F 間距離は165pmと154pmの C2v 対称形である。

四フッ化硫黄は二塩化硫黄 SCl2 をHF/ピリジン (70:30) と反応させるか、アセトニトリル中で SCl2 とフッ化ナトリウム NaF を反応させると得られる。

反応性に富み、フッ素化剤として用いられる。すなわち他の置換基の存在下でも C=O 基、P=O 基のフッ素化が可能であり、C=O 基、P=O 基、COOH基、および PO(O)H 基をそれぞれ CF2、PF2、CF3、PF3 に変換する。

そして水とは瞬間的に反応して分解し、二酸化硫黄 SO2 とフッ化水素 HF を与える。

 六フッ化硫黄 

六フッ化硫黄（ろくフッかいおう、sulfur hexafluoride）は化学式 SF6 の無色無臭の気体で、熱的・化学的に安定な化合物である。

 十フッ化二硫黄 
十フッ化二硫黄（じゅうフッかにいおう、disulfur decafluoride）は化学式 S2F10 の無色揮発性の液体である。五フッ化硫黄（ごフッかいおう）とも呼ばれる。きわめて毒性が強い。

融点は-52.7、沸点は30であり、S原子を中心として8面体形が連結した構造で、S−S 間距離が221pm、S−F 間が156pmの D4d 対称形である。

次式に示す光化学反応によって得られる。
 2SF5Cl\ + H2\ \rightleftarrows\ S2F10\ + 2HCl

水またはアルカリ性では常温下では加水分解しない。アセトン溶液中でヨウ化カリウム KI をヨウ素 I2 に酸化する。また特色ある酸化的フッ素化剤として利用され、その反応は S−S 間のラジカル解裂を開始反応とすると考えられている。
 S2F10 -> 2SF5^{\cdot}
 2SF5^{\cdot} -> SF4\ + F^{\cdot}

出典

関連項目

二塩化硫黄
二塩化二硫黄

Category:無機化合物
Category:硫黄の化合物
Category:フッ化物
Category:フッ素の化合物