五氟化铋的应用

【背景及概述】^[1][2]

五氟化铋化学式BiF₅。分子量304.00。白色结晶，对湿气非常敏感，潮湿空气中很快变成黄棕色。极毒! 能强烈刺激眼睛和皮肤。比重5.55。460℃开始升华。遇水激烈反应产生三氟化铋和臭氧。50℃以上与煤油发生作用。五氟化铋是一种无机化合物，也是铋元素惟一的五卤化物。如果吸入五氟化铋，请将患者移到新鲜空气处；如果皮肤接触，应脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤，如有不适感，就医；如果眼晴接触，应分开眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗，并立即就医；如果食入，立即漱口，禁止催吐，应立即就医。对保护施救者的忠告如下：将患者转移到安全的场所，咨询医生，如果条件允许请出示此化学品安全技术说明书给到现场的医生看。若泄露，小量泄漏尽可能将泄漏液体收集在可密闭的容器中，用沙土、活性炭或其它惰性材料吸收，并转移至安全场所，禁止冲入下水道；若大量泄漏，构筑围堤或挖坑收容，封闭排水管道，用泡沫覆盖，抑制蒸发，用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

【应用】^[2]

五氟化铋可用作氟化剂。应用举例如下：

用于一种三氟三氯乙烷的制备过程中的催化剂， 其包括以下步骤：二氟一氯乙烷、氯气和氟化氢在80℃～180℃气相催化反应， 获得三氟三氯乙烷，反应通式如下：

其中，所述反应压力为1.0～2.5Mpa，反应停留时间为1.5～2.3s；所述二氟 一氯乙烷和氟化氢的摩尔比为：二氟一氯乙烷∶氟化氢＝1∶2.0～5.5，二氟一氯 乙烷和氯气的摩尔比为：二氟一氯乙烷∶氯气＝1∶3.0～6.0，所述催化反应中催 化剂为三氯化铋与五氟化铋的混合物，其中组分的重量含量为：三氯化铋 40％～80％、五氟化铋20％～60％。本方法优选的催化反应温度为100℃～150℃。所述二氟一氯乙烷和氟化氢优选的摩尔比为：二氟一氯乙烷∶氟化氢＝ 1∶3.0～5.0。所述二氟一氯乙烷和氯气优选的摩尔比为：二氟一氯乙烷∶氯气 ＝1∶3.5～5.0。本发明整个工艺过程由二氟一氯乙烷直接一步法得到三氟三氯乙烷 (113a)，从而避免了先氯化后氟化的过程，致使整个工艺生产的原料成本或操 作成本大幅下降。

【制备】^[1]

五氟化铋可由金属铋或三氟化铋与氟在 500℃作用而得。将三氟化铋放入氧化铝舟中，氧化铝舟置于氧化铝反应管内。反应管两端装有铜帽，在管两端绕有用于冷却的盘管，管内通入冷却水，两端用云杉素密封。氟化铋(Ⅴ)制备装置本装置中，即使将反应管按原样水平地放在炉内，也可以旋转成垂直状态。使其水平时，从一端由插入的铜制毛细管导入氟(速度为20mL/min)，将管中央的氧化铝舟所在区域加热至550℃。在460℃左右，五氟化铋就开始升华，而沾附在管端的冷却区(成为3mm左右的无色针状结晶)。管内温度大约在500℃左右进行反应即可。氟化完毕后，将导入的氟换为二氧化碳或不含氧的氮，然后冷却。先取出反应舟，然后将一方的铜帽换为连有安瓿管的玻璃帽，将反应管旋转90°。使玻璃帽的一端向下，将五氟化铋用镍丝从管壁上剥落下来，经玻璃帽而进入安瓿中，然后熔融封闭。

【主要参考资料】

[1] 化学词典

[2] 司林旭;张平忠;顾和祥;陈庭雨. 三氟三氯乙烷的制备方法. CN201210054901.X，申请日 2012-03-05