Difluoroammina

Difluoroammina
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	F2HN
Aspetto	gas incolore
Numero CAS	10405-27-3
PubChem	25242
SMILES	N(F)F
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	1,424[1]
Temperatura di fusione	−116,4 °C (157 K)[2]
Temperatura di ebollizione	−23,6 °C (250 K)[2]
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)	-67[2]
Indicazioni di sicurezza
Frasi H	--[3]
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La difluoroammina è il composto inorganico con formula NHF₂. Questo alogenuro di azoto in condizioni normali è un gas incolore fortemente reattivo. È un composto instabile che può esplodere facilmente.^[2][4]

Una sostanza ritenuta difluoroammina fu descritta da Ruff e Staub nel 1931,^[5] ma i tentativi successivi di riprodurre la sintesi fallirono, e le proprietà fisiche riportate da Ruff non sono in accordo con quelle attuali.^[1] La difluoroammina fu sintetizzata e caratterizzata con certezza per la prima volta nel 1959 da Al Kennedy e Charles B. Colburn,^[6] isolandola in piccola quantità come sottoprodotto dalla reazione a 250-300 ºC tra trifluoruro di azoto e arsenico.

La difluoroammina si può sintetizzare con una resa del 74% scaldando sotto vuoto una miscela di tetrafluoroidrazina e tiofenolo, con successiva distillazione sotto vuoto. La reazione complessiva risulta:^[7]

${\displaystyle {\ce {N2F4 + 2C6H5SH -> 2HNF2 + C6H5SSC6H5}}}$

Alternativamente si può fluorurare l'urea e idrolizzare il difluoruro di urea formato:^[8]

${\displaystyle {\ce {CH4N2O + 2F2 -> CH2F2N2O + 2HF}}}$

${\displaystyle {\ce {CH2F2N2O + 2HF + H2O -> NHF2 + CO2 + NH4F.HF}}}$

La difluoroammina si decompone termicamente formando N₂F₂ in presenza di KF (che assorbe HF rilasciato):

${\displaystyle {\ce {2NHF2 ->[{\ce {(KF)}}] N2F2 + 2HF}}}$

La reazione a bassa temperatura con ClF produce clorodifluoroammina:

${\displaystyle {\ce {NHF2 + ClF -> NClF2 + HF}}}$

NHF₂ è una base debole e può formare addotti reagendo a -80 ºC con acidi di Lewis come BF₃, PF₅ e SO₂; aumentando la temperatura questi addotti si decompongono prima di arrivare a temperatura ambiente. Sotto i -80 ºC reagisce con AsF₅ in HF anidro formando NH₂F+2 e AsF−6.

La difluoroammina può reagire anche come acido:

${\displaystyle {\ce {NHF2 <=> NF2- + H+}}}$

se non ci sono basi disponibili, l'anione NF−2 reagisce formando N₂F₂:

${\displaystyle {\ce {2NF2- -> N2F2 + 2F-}}}$

In chimica organica la difluoroammina viene talvolta usata per ottenere difluoroammino derivati di composti organici.

• (EN) J. P. Freeman, A. Kennedy e C. B. Colburn, The Direct Synthesis of Difluoramine, in J. Am. Chem. Soc., vol. 82, n. 20, 1960, pp. 5304-5305, DOI:10.1021/ja01505a009.
• (EN) A. Hammerl e T. M. Klapötke, Nitrogen: Inorganic Chemistry, in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, 2ª ed., John Wiley & Sons, 2006, DOI:10.1002/0470862106.ia157, ISBN 9780470862100.
• (DE) A. F. Holleman e N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Berlino, Walter de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
• (EN) A. Kennedy e C. B. Colburn, Difluoroamine, in J. Am. Chem. Soc., vol. 81, n. 11, 1959, pp. 2906-2907, DOI:10.1021/ja01520a072.
• (EN) E. A. Lawton e J. Q. Weber, The direct fluorination of urea: the synthesis and properties of difluoramine, in J. Am. Chem. Soc., vol. 81, n. 17, 1959, p. 4755, DOI:10.1021/ja01526a087.
• (EN) C. O. Parker, J. P. Freman, W. Graham e M. Lustig, 1,1‐Difluorourea Solutions and Difluoroamine–Extra‐Hazardous Materials, in Inorg. Synth., vol. 12, 1970, pp. 307-312, DOI:10.1002/9780470132432.ch55.
• (DE) O. Ruff e L. Staub, Stickstofffluoride und ihre Bildungsbedingungen, in Z. anorg. allgem. Chem., vol. 198, n. 1, 1931, pp. 32-38, DOI:10.1002/zaac.19311980103.

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