El fluoruro de perclorilo [6] es un gas reactivo con la fórmula química ClO
3F. Tiene un olor dulce característico [7] que se asemeja al de la gasolina y el queroseno. Es tóxico y es un potente agente oxidante y fluorante . Es el fluoruro ácido del ácido perclórico .
A pesar de su pequeña entalpía de formación (Δ f H ° = −5,2 kcal/mol (−22 kJ/mol)), es cinéticamente estable, descomponiéndose sólo a 400 °C. [3] : 380 Es bastante reactivo frente a agentes reductores y aniones, sin embargo, el átomo de cloro actúa como electrófilo . [3] : 382 Reacciona explosivamente con agentes reductores como amidas metálicas , metales, hidruros , etc. [7] Su hidrólisis en agua ocurre muy lentamente, a diferencia de la del fluoruro de clorilo .
El fluoruro de perclorilo se produce principalmente mediante la fluoración de percloratos . Las síntesis iniciales a principios de la década de 1950 utilizaban gas flúor o fluoruros y oxidación anódica como agentes fluorantes, pero estos dan lugar a mezclas gaseosas explosivas . [8] Un fluorador común en las síntesis modernas es el pentafluoruro de antimonio : [3] : 372–373
Alternativamente, el perclorato de potasio reacciona con un exceso de ácido fluorosulfúrico para producir bisulfato de potasio y fluoruro de perclorilo: [8]
ClO
3El F reacciona con alcoholes para producir percloratos de alquilo , que son explosivos extremadamente sensibles a los golpes. [9] En presencia de un ácido de Lewis, se puede utilizar para introducir el –ClO
3grupo en anillos aromáticos mediante sustitución aromática electrofílica . [10]
El fluoruro de perclorilo se utiliza en química orgánica como un agente fluorante suave. [3] : 383 Fue el primer agente fluorante electrofílico relevante industrialmente, utilizado desde la década de 1960 para producir esteroides fluorados . [9] En presencia de tricloruro de aluminio, también se ha utilizado como reactivo de perclorilación electrofílica para compuestos aromáticos. [11]
El fluoruro de perclorilo se ha investigado como un oxidante de combustible líquido para cohetes de alto rendimiento . [12] En comparación con el pentafluoruro de cloro y el pentafluoruro de bromo , tiene un impulso específico significativamente menor , pero no tiende a corroer los tanques. No requiere almacenamiento criogénico. El químico de combustible para cohetes John Drury Clark informó en su libro Ignition! que el fluoruro de perclorilo es completamente miscible con oxidantes totalmente halogenados como el trifluoruro de cloro y el pentafluoruro de cloro , y que dicha mezcla proporciona el oxígeno necesario para quemar adecuadamente los combustibles que contienen carbono. [13] También se puede utilizar en fotometría de llama como fuente de excitación. [14]
El fluoruro de perclorilo es tóxico, con un TLV de 3 ppm . [15] Es un fuerte irritante para los pulmones y los ojos capaz de producir quemaduras en la piel expuesta. Su nivel IDLH es de 100 ppm. [16] Los síntomas de exposición incluyen mareos, dolores de cabeza, síncope y cianosis . La exposición a niveles tóxicos causa inflamación grave del tracto respiratorio y edema pulmonar . [12]