フッ化鉄(III)
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| 物質名 | |
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フッ化鉄(III) | |
別名 三フッ化鉄, iron trifluoride, ferric fluoride | |
| 識別情報 | |
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3D model (JSmol) |
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| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.029.093 |
PubChem CID |
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| RTECS number |
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| UNII | |
CompTox Dashboard (EPA) |
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| 性質 | |
| FeF3 | |
| モル質量 | 112.840 g/mol (無水) 166.89 g/mol (三水和物) |
| 外観 | 淡緑色の結晶 |
| 密度 | 3.87 g/cm3 (無水) 2.3 g/cm3 (三水和物) |
| 融点 | > 1,000 °C (1,830 °F; 1,270 K) |
| 難溶 (無水) 49.5 g/100 mL (三水和物) | |
| 溶解度 | アルコール, エーテル, ベンゼンにはほとんど溶けない |
| 磁化率 | +13,760·10−6 cm3/mol |
| 構造 | |
| 菱面体晶系, hR24 | |
| R-3c, No. 167 | |
| 危険性 | |
| 労働安全衛生 (OHS/OSH): | |
主な危険性 |
腐食性 |
| GHS表示: | |
  [1] | |
| Danger[1] | |
| H302, H312, H314, H332[1] | |
| P260, P301+P330+P331, P303+P361+P353, P305+P351+P338, P405, P501[1] | |
| 安全データシート (SDS) | External SDS |
| 関連する物質 | |
| その他の 陰イオン |
酸化鉄(III), 塩化鉄(III) |
| その他の 陽イオン |
フッ化マンガン(III), フッ化コバルト(III), フッ化ルテニウム(III) |
| 関連物質 | フッ化鉄(II) |
フッ化鉄(III)（ferric fluoride）は、FeF3(H2O)x（x = 0 または 3）の組成で表される無機化合物である。関連する塩化鉄(III)と比べると研究室における関心が中心である。無水物は白色で、水和物は淡いピンク色である。[2]
構造
無水物は、八面体分子形の Fe(III)F6 中心が直線状の Fe-F-Fe 連結で互いに連なった単純な構造をとる。結晶学的には、結晶は菱面体（菱面体晶系）で、空間群は R-3c に分類される。[4] 構造モチーフはReO3にみられるものと類似する。固体は不揮発性だが、高温では蒸発し、987 °C における気相は FeF3 からなり、D3h の対称群をもつ平面分子として記述される。Fe-F 結合は 3 本とも等しく、長さは 176.3 pm である。[5] さらに高温では FeF2 と F2 を与えて分解する。[4]
FeF3·3H2O には 2 種の結晶形（より正確には多形）が知られており、α形とβ形がある。これは Fe3+ を含むフッ化水素酸溶液を室温で蒸発させると α形、50 °C を超える条件で蒸発させると β形が得られる。β形の空間群は P4/m、α形は P4/m 空間群を保ちつつ J6 の下部構造をもつとされる。固体の α形は不安定で、数日以内に β形へ転移する。両者はメスバウアースペクトルにおける四極子分裂の差で区別される。[6]
製法、産出、反応
無水フッ化鉄(III)は、ほぼ任意の無水鉄化合物にフッ素を作用させて調製できる。より実用的には、他の多くの金属フッ化物と同様に、対応する塩化物塩にフッ化水素を作用させて得る。[7]
- FeCl3 + 3 HF → FeF3 + 3 HCl
また、鉄（および鋼）がフッ化水素と接触すると、不動態皮膜として形成する。[8] 水和物は水性フッ化水素酸から結晶化する。[6]
本物質はフッ化物受容体としてふるまい、六フッ化キセノンと反応して [XeF5]+[FeF4]− を与える。[4]
純粋な FeF3 は鉱物としてはまだ知られていないが、水和物は非常に稀な噴気孔鉱物 topsøeite として知られている。一般には三水和物で、その化学はやや複雑であり、FeF[F0.5(H2O)0.5]4·H2O と表される。[9][10]
用途
フッ化鉄(III)の主な商業用途はセラミックスの製造である。[11]
いくつかのクロスカップリング反応は、フッ化鉄(III)に基づく化合物で触媒される。具体的には、二芳香族化合物のカップリングが、N-ヘテロ環状カルベン配位子をもつ水和フッ化鉄(II)錯体により触媒されるとされる。他の金属フッ化物も同様の反応を触媒する。[12][13] また、フッ化鉄(III)が、アルデヒドへのシアニドの化学選択的付加（シアノヒドリン生成）を触媒することも報告されている。[14]
