フッ化マンガン(III)

フッ化マンガン(III)（フッかマンガン さん、、別名: 三フッ化マンガン）は、化学式 MnF3 をもつ無機化合物である。赤色から紫色を帯びた固体で、炭化水素をフルオロカーボンへ変換するために用いられる、すなわちフッ素化剤として有用である。 水和物を形成し、また多くの誘導体が知られている。

合成、構造、反応 MnF3 は、フッ化水素中で MnF2 をフッ素で酸化することで調製できる。 MnF2 + 0.5 F2 → MnF3

また、約250 °C において、マンガン(II)のハロゲン化物にフッ素単体を作用させても得られる。Inorganic chemistry, Catherine E. Housecroft, A.G. Sharpe, pp.711-712, section Manganese (III), googlebooks link

構造 フッ化バナジウム(III)と同様に、MnF3 は八面体状の金属中心をもち、平均的な M-F 結合距離は同程度である。しかしマンガン化合物では、ヤーン・テラー効果により歪みが生じ（その結果、より高対称の単位格子ではなく単斜晶系となる）、Mn-F 距離は 1.79、1.91、2.09 Å の組に分かれる。Wells, A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. .

水和物 MnF3.3H2O は、フッ化水素酸から MnF3 を結晶化させることで得られる。水和物は 2 種の多形をもち、空間群は P21/c と P21/a である。いずれも [Mn(H2O)4F2]+[Mn(H2O)2F4]− からなる塩として記述される。

反応 MnF3 はルイス酸性を示し、多様な誘導体を形成する。例として K2MnF3(SO4) が挙げられる。 MnF3 はフッ化ナトリウムと反応して、八面体型の六フッ化物を与える。 3NaF + MnF3 → Na3MnF6

同様に MnF52− や MnF4− の塩も得られる。これらの陰イオンは架橋フッ化物を含む鎖状構造、あるいは層状構造をとる。それでもマンガンはすべての材料で 6 配位、八面体、三価のままである。

MnF3 は芳香族炭化水素を含む有機化合物をフッ素化する。Fluorination of p-chlorobenzotrifluoride by manganese trifluoride A. Kachanov, V. Kornilov, V.Belogay, Fluorine Notes :Vol. 1 (1) November-December 1998, via notes.fluorine1.ru 例として、シクロブテン類、 フラーレンなどが挙げられる。

加熱すると、MnF3 はフッ化マンガン(II)へ分解する。In situ time-resolved X-ray diffraction study of manganese trifluoride thermal decomposition, J.V. Raua, V. Rossi Albertinib, N.S. Chilingarova, S. Colonnab, U. Anselmi Tamburini, Journal of Fluorine Chemistry 4506 (2001) 1-4, online version

MnF3 は、塩化ビスマス(III)との反応により MnCl3 錯体の供給源としても用いられる。

脚注

関連文献 Novel syntheses of some binary fluorides: the role of anhydrous hydrogen fluoride Acta Chim. Slov. 1999, 46(2), pp. 229-238, Zoran Mazej, Karel Lutar and Boris Žemva Knudsen Cell mass spectrometry study of Manganese Trifluoride vaporisation, High temperature corrosion and materials chemistry IV: proceedings of the International Symposium, pp. 521-525, google books

関連項目 CoF3: +3 の酸化状態をもつ遷移金属に基づく、別のフッ素化剤。

外部リンク National Pollutant Inventory: Fluoride and compounds fact sheet National Pollutant Inventory: Manganese and compounds Fact Sheet