Cloropentafluoruro de azufre

El cloropentafluoruro de azufre es un compuesto inorgánico de fórmula SClF₅. Existe como gas incoloro a temperatura ambiente y es altamente tóxico, como la mayoría de los compuestos que contienen el grupo funcional pentafluorosulfuro (SF₅).^[2] El compuesto adopta una geometría octaédrica con simetría C_4v. El cloropentafluoruro de azufre es un reactivo disponible comercialmente para la adición del grupo SF₅ a compuestos orgánicos.^[3]

Cloropentafluoruro de azufre
General
Fórmula molecular	SF5Cl
Identificadores
Número CAS	13780-57-9[1]
InChI InChI=InChI=1S/ClF5S/c1-7(2,3,4,5)6 Key: GSYNTTDHMKSMFY-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Apariencia	gas incoloro
Masa molar	162,51 g/mol
Punto de fusión	209 K (−64 °C)
Punto de ebullición	254 K (−19 °C)
Riesgos
Riesgos principales	Tóxico
Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
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Obtención y preparación

El cloropentafluoruro de azufre se puede obtener haciendo reaccionar tetrafluoruro de azufre con cloro y fluoruro de potasio^[4] o fluoruro de cesio a 175 °C:

${\displaystyle \mathrm {SF_{4}+Cl_{2}+CsF\longrightarrow SClF_{5}+CsCl} }$

La preparación también es posible haciendo reaccionar tetrafluoruro de azufre con monofluoruro de cloro a 380 °C:^[5]

${\displaystyle \mathrm {SF_{4}+ClF\longrightarrow SClF_{5}} }$

Dado que el fluoruro de cesio actúa como catalizador, la reacción anterior puede llevarse a cabo a temperaturas más bajas.

Otra materia prima de partida puede ser el decafluoruro de diazufre, calentándolo en presencia de cloro:

${\displaystyle \mathrm {S_{2}F_{10}+Cl_{2}\longrightarrow 2\ SClF_{5}} }$

Propiedades y reactividad

En contraste con la alta reactividad y toxicidad del SF₅Cl, el hexafluoruro de azufre (SF₆) es inerte y no tóxico, a pesar de que tiene una fórmula química estrechamente relacionada. Esta diferencia pone de relieve la inestabilidad del enlace S-Cl en esta molécula.

El cloropentafluoruro de azufre (SClF₅) es un gas incoloro y un agente oxidante fuerte. Es mucho más reactivo que el hexafluoruro de azufre (SF₆) porque el enlace S-Cl es más débil que el enlace S-F. Por lo tanto, reacciona por un lado de acuerdo con los mecanismos de reacción radicales del SF₆ y, por otro lado, se hidroliza mucho más fácilmente que éste.^[5]

Cuando se calienta a más de 400 °C o bajo luz UV, se descompone a través de los radicales ·SF5 en tetrafluoruro de azufre y hexafluoruro de azufre:^[5]

${\displaystyle \mathrm {2\ ClF_{5}S\longrightarrow SF_{4}+SF_{6}+Cl_{2}} }$

Reacciona con hidrógeno y radiación para formar el decafluoruro de disulfuro extremadamente tóxico.^[5]

${\displaystyle \mathrm {2\ SClF_{5}+H_{2}\longrightarrow F_{5}S-SF_{5}+2\ HCl} }$

El cloropentafluoruro de azufre se puede usar para introducir grupos SF₅:^[5]

El SClF₅ adiciona radicales libres en los enlaces dobles:

La reacción con el propeno es catalizada por Et₃B en torno a -30 °C.^[3]:

${\displaystyle \mathrm {SClF_{5}+CH_{3}-CH=CH_{2}\longrightarrow CH_{3}-CHCl=CH_{2}-SF_{5}} }$

El SClF₅ también reacciona con otros alquenos:

${\displaystyle \mathrm {SClF_{5}+CF_{2}=CF_{2}\longrightarrow (F_{5}S)FC-CF_{2}Cl} }$