Óxido de trifluoramina

El óxido de trifluoramina u óxido _de trifluoruro de nitrógeno es una molécula inorgánica con la fórmula química F₃NO₃ . Posee un fuerte poder fluorante.

El óxido de trifluoroamina fue descubierto por primera vez en 1966 de forma independiente por dos grupos diferentes. Una forma de producirlo era mediante una descarga eléctrica en una mezcla de oxígeno sobre trifluoruro de nitrógeno . Otro método, aún menos productivo, consiste en hacer reaccionar fluoruros de metales nobles ( IrF₆ o PtF₆ ) con óxido nítrico _. [ ^{1 ] Se} separa por destilación y se puede purificar tratándolo con una solución de hidróxido de potasio _, que reacciona con las demás moléculas que contienen flúor producidas. ^{[ 1 ]}

Una forma alternativa de producirlo es mediante la combustión de ácido nítrico en flúor , seguida de un enfriamiento rápido. ^{[ 2 ]} Otra forma más es la reacción fotoquímica del flúor y el fluoruro de nitrosilo :

F ₂ + FNO → F ₃ NO

Esta reacción también puede ocurrir con calor, pero el flúor caliente es difícil de contener sin que reaccione con el recipiente. ^{[ 3 ]} Otra ruta de producción consiste en descomponer térmicamente el hexafluoroniquelato(IV) de nitrosonio:

[ NO] ₂ [ NiF ₆ ] → ONF + ONF ₃ + NiF ₂ ^{[ 4 ]}

El _F₃NO es un gas incoloro en condiciones estándar. Tiene una temperatura crítica de 29,5 °C ,  donde la densidad es de 0,593 g/cm³ ^. La presión crítica es de aproximadamente 64 atmósferas . ^{[ 5 ]}

El óxido de trifluoroamina tiene una constante de Trouton de 20,7. ^{[ 5 ]} El calor de vaporización en el punto de ebullición es de 3,85 kcal/mol. ^{[ 5 ]}

La molécula F ₃ NO tiene simetría C _3V , con todos los enlaces NF siendo equivalentes. La forma es casi un tetraedro ya que el enlace NO es similar a los enlaces NF en la naturaleza. ^{[ 1 ]} El espectro de resonancia magnética nuclear (RMN) de ¹⁹ F tiene una línea triplete alrededor de −363 ppm. J _NF es 136 Hz. ^{[ 1 ]} El espectro infrarrojo estiramiento NO en 1687 cm ⁻¹ , estiramiento NF en 743 cm ⁻¹ , estiramiento NF asimétrico 887 cm ⁻¹ flexión ∠ONF 528 cm ⁻¹ , con otras bandas en 558, 528, 801, 929, 1055, 1410, 1622, 1772, 2435 y 3345 cm ⁻¹ . ^{[ 1 ]} El momento dipolar es 0,0390 D. ^{[ 6 ]}      

El enlace NO tiene un 75 % de carácter de doble enlace . Esto difiere de los óxidos de amina, donde la amina es mucho más básica y con carga positiva. ^{[ 5 ]} La longitud del enlace NO es 1,158 Å; la longitud del enlace N–F es 1,431 Å; el ángulo de enlace ∠FNF es 101°; y los tres ángulos de enlace ∠ONF = 117°. ^{[ 7 ]}

El óxido de trifluoramina es tóxico y mata a las ratas a una concentración superior a 200 ppm. ^{[ 5 ]}

Al fluorar otros compuestos se forma fluoruro de nitrosilo (NOF). ^{[ 8 ]} El óxido de trifluoramina no reacciona con agua, vidrio ni níquel , lo que facilita su manipulación. ^{[ 1 ]} Los "aductos" formados con los pentafluoruros son, en realidad, sales de hexafluoruro que contienen el ion [ F ₂ NO] ⁺ (catión difluorooxoamonio). ^{[ 1 ]}

El óxido de trifluoramina reacciona lentamente con el mercurio , produciendo fluoruros de mercurio y óxidos de nitrógeno . ^{[ 5 ]} El óxido de trifluoramina es bastante estable cuando se calienta a 300 °C ,  pero se descompone lentamente en flúor y NO₂F , NOF, _NO₂ y _NO . El oxígeno permanece unido al nitrógeno durante la descomposición. ^{[ 5 ]}