Fluoruro di Nitrile
# Fluoruro di Nitrile

Il fluoruro di nitroile (formula $NO_2F)$ è un gas incolore altamente ossidante, che viene utilizzato come agente fluorurante o nitrante.

La sua sintesi è stata descritta per la prima volta nel 1905 da Henri Moissan e Paul Lebeau.

È una specie molecolare, non ionica, come confermato dal suo basso punto di ebollizione. La struttura presenta un azoto planare con una lunghezza del legame N-F di 135 pm.

## Sintesi

Henri Moissan e Lebeau documentarono la preparazione del fluoruro di nitrile nel 1905 mediante fluorurazione del biossido di azoto. Questa reazione è altamente esotermica e difficile da controllare.

    ${\ce {N2O4(l) + F2(g) -> 2 NO2F(g)}}$

Altri metodi di sintesi, con apparecchiature più moderne hanno dato risultati più soddisfacenti.

Un'altra via di sintesi del fluoruro di nitrile consiste nel far reagire un nitrito con fluoro a temperatura ambiente.

    ${\ce {NO2- + F2 -> NO2F + F-}}$

Esistono metodi per preparare il fluoruro di nitrile senza l'utilizzo di Fluoro. È possibile utilizzare come reagente il fluoruro di cobalto(III):

    ${\ce {NO2 + CoF3 -> NO2F + CoF2}}$

Il $CoF_2$ può essere poi ritrasformato in $CoF_3$ mediante reazione con $F_2.$ Al posto del cobalto è possibile utilizzare cerio, manganese e argento.

Una variante di questa via di sintesi consiste nell'utilizzo di Pentossido di diazoto e sodio fluoruro.

    ${\ce {N2O5 + NaF -> NO2F + NaNO3}}$

Un altro metodo di sintesi del fluoruro di nitrile consiste nella decomposizione controllata di un suo sale in presenza di un fluoruro alcalino.

    ${\ce {NO2X + F- -> NO2F + X-}}$

X= $BF_4$ ; $SiF_6$ ; $ClO_4$ ; $PF_6$

## Caratteristiche termodinamiche

Le proprietà termodinamiche di questo gas sono state determinate mediante spettroscopia IR e Raman:

* L'equilibrio della decomposizione unimolecolare di $FNO_2$ è favorevole ai reagenti di almeno sei ordini di grandezza a 500 K e di due ordini di grandezza a 1000 K.
* La decomposizione termica omogenea non può essere studiata a temperature inferiori a 1200 K.
* L'equilibrio si sposta verso i reagenti con l'aumentare della temperatura.
* L'energia di dissociazione di 46,0 kcal/mol del legame N-F nel fluoruro di nitrile è di circa 18 kcal/mol inferiore alla normale energia del legame singolo N-F. Ciò può essere attribuito all '“energia di riorganizzazione” del radicale $NO_2∗;$ il radicale $NO_2∗$ in $FNO_2$ è infatti meno stabile della molecola di $NO_2$ libera. Qualitativamente parlando, l'elettrone dispari nel legame N-F forma un legame risonante a tre elettroni $nell'NO_2$ libero, stabilizzando così la molecola con un guadagno di 18 kcal/mol.

## Reazioni

Il fluoruro di nitrile può essere utilizzato per preparare nitrocomposti organici e nitroesteri. In queste reazioni, ove agisce come elettrofilo, viene convertito nella sua forma attiva: lo ione nitronio $NO_2^+.$

## Indicazioni di sicurezza

Per via della sua elevata reattività deve essere maneggiato in apparecchi di quarzo, PTFE o leghe di nickel. È estremamente tossico, a contatto con l'umidità libera vapori di acido fluoridrico e ossidi di azoto.

