Figura 1. Proiezioni di Newman delle due principali configurazioni della tetrafluoroidrazina: (a) gauche, (b) sfalsata.
Allo stato gassoso e allo stato liquido la molecola N2F4 esiste in due conformazioni tra loro in equilibrio (Figura 1), la forma gauche e quella sfalsata, con simmetria rispettivamente C2 e C2h. La configurazione sfalsata è favorita di solo 2 kJ/mol. La distanza N–N risulta 148 pm e quella N–F 139 pm.[2][3]
Sintesi
La tetrafluoroidrazina fu sintetizzata per la prima volta nel 1958 da Charles B. Colburn e Al Kennedy,[4] facendo reagire a 375 ºC in un reattore a flusso trifluoruro di azoto in presenza di trucioli di rame.[2]
Alternativamente si può ossidare la difluoroammina con ipoclorito a pH basico (circa 12):[2]
Reattività
N2F4 è un agente fluorurante molto energico. Ad esempio può fluorurare silano e litio:[2]
Con forti accettori di ioni fluoruro come AsF5 forma sali che si possono formulare come [N2F3]+[AsF6]−.[2]
La tetrafluoroidrazina si dissocia facilmente formando radicali •NF2, di colore blu scuro. Questo comportamento giustifica la maggior reattività di N2F4 rispetto all'inerzia di NF3.[2][3] Il radicale •NF2 può dare varie reazioni, tra le quali anche l'addizione ad olefine:[3][5]
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![{\displaystyle {\ce {NHF2 ->[{\ce {NaOCl}}] 1/2 N2F4}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f2dceb693c8a8a1f8ad55109548781187fba5089)
![{\displaystyle {\ce {SiH4 + N2F4 ->[{25 °C}] SiF4 + N2 + 2H2}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b52675627a1be7e9bdbdf559145e63c4dfe4c535)
![{\displaystyle {\ce {10Li + N2F4 ->[{-80 °C / +250 °C}] 4LiF + 2Li3N}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/567a3e980db4c2abb009de7061ec6fc84b8cedb2)
