Tetrafluoroidrazina
# Tetrafluoroidrazina

La tetrafluoroidrazina è il composto inorganico binario dell'azoto trivalente con il fluoro, avente formula $N_2F_4,$ o anche $F_2N–NF_2,$ dove però l'azoto è nello stato di ossidazione +2. Questo alogenuro di azoto in condizioni normali è un gas incolore fortemente reattivo. Può esplodere facilmente a contatto con aria, ossigeno, sostanze organiche, calore e catalizzatori metallici.

## Struttura

Allo stato gassoso e allo stato liquido la molecola $N_2F_4$ esiste in due conformazioni tra loro in equilibrio (Figura 1), la forma gauche e quella sfalsata, con simmetria rispettivamente $C_2$ e $C_{2h}.$ La configurazione sfalsata è favorita di solo 2 kJ/mol. La distanza N–N risulta 148 pm e quella N–F 139 pm.

## Sintesi

La tetrafluoroidrazina fu sintetizzata per la prima volta nel 1958 da Charles B. Colburn e Al Kennedy, facendo reagire a 375 ºC in un reattore a flusso trifluoruro di azoto in presenza di trucioli di rame.

    ${\ce {2NF3 + 2Cu -> N2F4 + 2CuF}}$

Alternativamente si può ossidare la difluoroammina con ipoclorito a pH basico (circa 12):

    ${\ce {NHF2 ->[{\ce {NaOCl}}] 1/2 N2F4}}$

## Reattività

$N_2F_4$ è un agente fluorurante molto energico. Ad esempio può fluorurare silano e litio:

    ${\ce {SiH4 + N2F4 ->[{25 °C}] SiF4 + N2 + 2H2}}$
    ${\ce {10Li + N2F4 ->[{-80 °C / +250 °C}] 4LiF + 2Li3N}}$

Con forti accettori di ioni fluoruro come $AsF_5$ forma sali che si possono formulare come $[N_2F_3]^+[AsF_6]^−.$

La tetrafluoroidrazina si dissocia facilmente formando radicali $•NF_2,$ di colore blu scuro. Questo comportamento giustifica la maggior reattività di $N_2F_4$ rispetto all'inerzia di $NF_3.$ Il radicale $•NF_2$ può dare varie reazioni, tra le quali anche l'addizione ad olefine:

    ${\ce {2*NF2 + S2F10 -> 2F2NSF5}}$
    ${\ce {2*NF2 + Cl2 -> 2NClF2}}$
    ${\ce {2*NF2 + *NO -> F2NNO}}$
    ${\ce {2*NF2 + R2C=CR2 -> R2C(NF2)-C(NF2)R2}}$
