フッ化ヨウ素酸塩

フルオロオキソヨウ素酸塩またはフルオロヨウ素酸塩は、ヨウ素酸塩の酸素の一部をフッ素に置換することで得られる化合物またはイオンです。これらの化合物は、ヨウ素の酸化状態が+5です。ヨウ素原子は立体化学的に活性な孤立電子対を有します。多くの化合物は非中心対称性であり、それらを通過する強い光の第二高調波発生器(SHG)として機能します。これらは、可視光線や赤外線レーザーから紫外線を生成するなど、非線形光学材料として研究されています。 [ 1 ]

異なるイオンには[IOF 4 ] 、[IO 2 F 2 ] 、[IO 3 F] 2−、[I 2 O 5 F 2 ] 2−などがあります。

これらはフッ素-ヨウ素結合を持たない混合アニオン化合物であるヨウ素酸フッ化物とは異なる。 [ 1 ]

プロパティ

フッ化ヨウ素酸塩は可視光線、長波紫外線、および一部の赤外線電磁波帯域では透明である。[ 1 ]

ヨウ素酸塩と比較すると、フッ化ヨウ素酸塩ではIO結合が短く、IF結合が長い。IF結合はIO結合より約0.2Å長い。[IO 2 F 2 ] ではフッ素原子は互いに反発し、ほぼ反対側に位置している。∠OIF角は90°に近く、酸素原子∠OFOは約102°である[ 2 ]。そのため、隣接する2つの位置が欠落した八面体配列に似ている。[ 1 ]

リスト

結晶 空間群 単位格子 音量 密度 バンド

ギャップeV

SHG

× KDP

1064 nm

コメント 参照
NH 4 IO 2 F 2斜方晶系 PCA 2 1a =8.639 b =6.166 c =8.629 Z=4 459.7 4.53 1.2 [ 2 ]
(NH 4 ) 3 (IO 2 F 2 ) 3 ·H 2 O 斜方晶系 プンマa =15.102 b =12.685 c =7.369 Z=4 1411.8 4.55 いいえ [ 2 ]
[C(NH 2 ) 3 ] + [IO 2 F 2 ] 三斜晶系 P1a = 6.6890 b = 10.2880 c = 10.30.92 α = 105.447 β = 108.568 γ = 91.051° Z=4 644.08 2.650 4.81 爆発性; 複屈折 Δ n = 0.110 [ 3 ] [ 4 ]
(C(NH 2 ) 3 ) 2 (I 2 O 5 F)(IO 3 )(H 2 O) 単斜晶系 P 2 1 / ca =7.4388 b =19.2679 c =11.0753 β =106.289° Z=4 1523.70 4.49 複屈折 Δ n = 0.068 [ 4 ]
NaIO 2 F 2斜方晶系 センチセンチa=6.929 b=7.274 c=7.350 Z=4 370.42 0 [ 5 ]
キオ2 F 2斜方晶系 PCA 2 1a=8.3943 b=5.9792 c=8.4468 Z=4 423.95 0 強弾性; 001 軸で圧縮されると、IO 2 F 2単位が abc とともに回転し、cba に変換されます。 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
CoIO 3 F 単斜晶系 P 2 1 / na =4.9954 b =5.2110 c =12.5179 β =95.347° [ 8 ]
NiIO 3 F 単斜晶系 P 2 1 / n[ 8 ]
ZnIO 3 F 単斜晶系 P 2 1 / m4.2 0.00 546 nmでの複屈折0.219 [ 1 ]
[GaF(H 2 O)][IO 3 F] 斜方晶系 PCA 2 1a =13.954 b =6.9261 c =4.7629 4.34 10 レーザー損傷閾値298.40 MW cm −2 ; 分解温度 300 °C; 双極子モーメント密度: 0.0908 D Å −3[ 9 ]
ナガイ3 O 9 F 単斜晶系 P 2 1 / c_a=14.120 b=4.9149 c=13.63 β=112.968° Z=4 871.0 4.853 4.27 0 [Ga 2 (IO 3 F) 2 (IO 3 ) 4 ] 2−層がNa +挟んでいる;複屈折Δn exp 1064 nmで約0.203 [ 10 ]
RbIO 2 F 2斜方晶系 PCA 2 1a=8.567 b=6.151 c=8.652 Z=4 455.92 4.2 4 [ 5 ]
SrI 2 O 5 F 2単斜晶系 P 2 1 / ca=10.462 b=7.272 c=8.306 β=109.699° Z=4 594.9 3.68 0 [ 11 ]
Sr 4 O(IO 3 ) 3 (I 3 O 7 F 3 )BF 4R 3 ca =9.7216 c =38.759 250 nmの吸収帯; 380 °Cで分解 [ 12 ]
カドミウムIO 3 F P 2 1 2 1 2 14.22 6.2 [ 1 ]
Rb 2 MoO 2 F 3 (IO 2 F 2 ) 斜方晶系 Cmc 2 1a 11.806 b 10.128 c 7.6661 3.77 5 [ 1 ] [ 13 ]
CsIO 2 F 2斜方晶系 PCA 2 1a=8.781 b=6.377 c=8.868 Z=4 496.58 4.5 3 [ 5 ]
Cs 3 (IO 2 F 2 ) 3 •H 2 O プンマ3.37 0 [ 1 ]
Cs(IO 2 F 2 ) 2・H 2 O・H3O 単斜晶系 P 2 1 / c2.77 0 [ 1 ]
CsIO 4プンマ0 [ 1 ]
Cs 2 VOF 4 (IO 2 F 2 ) 斜方晶系 Cmc 2 1a=12.188 b=10.349 c=7.779 Z=4 981.2 4.100 2.88 5 1064 nmで黄色 [ 14 ]
Cs 2 MoO 2 F 3 (IO 2 F 2 ) 斜方晶系 Cmc 2 1a =12.2153 b =10.4656 c =7.8560 3.43 4.5 [ 1 ] [ 13 ]
BaIO 3 F 単斜晶系 P 2 1 / c4.32 0 [ 15 ]
Ba(IO 2 F 2 ) 2単斜晶系 P 2 1 / ca=10.747 b=7.161 c=9.086 β=93.748° Z=4 697.7 3.99 0 UVカット230 nm [ 11 ]
BaI 2 O 5 F 2単斜晶系 P 2 1 / ca =10.750 b =7.599 c =8.598 β =109.753° 複屈折 Δ n = 0.174 at 1064 nm [ 16 ]
BaIO 2 F 3斜方晶系 Cmcaa =6.334 b =6.343 c =23.300 4.27 0 複屈折 Δ n = 0.133 at 1064 nm [ 16 ]
Ba 2 [GaF 5 (IO 3 F)] 単斜晶系 P 2 1 / ca =7.5065 b =7.4160 c =14.5932 β =100.363° 複屈折Δn = 0.068(550 nm)、UV端230 nm、透過波長0.34~11.9 μm [ 17 ]
CaCe(IO 3 ) 3 (IO 3 F)F 斜方晶系 Pna 2 1a=11.068 b=18.15 c=6.0301 Z=4 1211.3 5.033 2,72 5 淡黄色; 複屈折 0.071 (1064 nm) SHG 5×KDP (1064 nm) [ 18 ]
Rb 2 WO 2 F 3 (IO 2 F 2 ) 斜方晶系 Cmc 2 1a =11.726 b =10.188 c =7.666 4.42 [ 19 ]
Cs 2 WO 2 F 3 (IO 2 F 2 ) 斜方晶系 Cmc 2 1a =12.1122 b =10.6192 c =7.8333 4.29 [ 19 ]
Pb 4 O(IO 3 ) 3 (I 3 O 7 F 3 )BF 4R 3 ca =9.8184 c =38.867 283 nmの吸収帯; 300 °Cで分解 [ 12 ]

参考文献

  1. ^ a b c d e f g h ijk Gao , Dong ;ウー、ホンピン。胡、張桂。王、済陽。ウー、イーチェン。ユウ、ホンウェイ(2023年1月)。「F含有ヨウ素酸塩非線形光学材料の最近の進歩」中国構造化学ジャーナル42 (1) 100014。Bibcode : 2023ChJSC..42j0014G土井10.1016/j.cjsc.2023.100014S2CID  255888212
  2. ^ a b c Huang, Jianlong; Guo, Fengjiao; Guo, Zhiyong; Chen, Jianbang; Dai, Bin; Yu, Feng (2022-08-01). 「NH 4 IO 2 F 2および (NH 4 ) 3 (IO 2 F 2 ) 3 ·H 2 O:広いバンドギャップを持つアンモニウム含有フッ化ヨウ素酸塩シリーズ」 .無機化学. 61 (30): 11803– 11810. doi : 10.1021/acs.inorgchem.2c01540 . ISSN 0020-1669 . PMID 35860841. S2CID 250731650 .   
  3. ^フィッシャー、デニス;クラペトケ、トーマス M.シュティアシュトルファー、イェルク (2011 年 5 月)。「ジフルオロヨウ素酸グアニジニウム [C(NH 2 ) 3 ]+[IF 2 O 2 ]- の合成と特性評価、およびエージェント撃破兵器の成分としてのその評価‡」有機体と化学の研究637 (6): 660–665 .土井: 10.1002/zaac.201100052
  4. ^ a b Cui, Juhui; Wang, Shibin; Tudi, Abudukadi; Gai, Minqiang; Yang, Zhihua; Pan, Shilie (2023-12-22). "(C(NH 2 ) 3 ) 2 (I 2 O 5 F)(IO 3 )(H 2 O) および C(NH 2 ) 3 IO 2 F 2 : 広いバンドギャップと大きな複屈折を持つ2つのグアニジンフルオロオキソヨウ素酸塩" .無機化学. 63 : 661– 667. doi : 10.1021/acs.inorgchem.3c03551 . ISSN 0020-1669 . PMID 38131323 . S2CID 266468595 .   
  5. ^ a b c d Wang, Shibin; Zhang, Jie; Chen, Jianbang; Han, Peng; Lei, Na; Huang, Xuchu (2023). 「ヨウ素酸塩からフルオロオキソヨウ素酸塩への複屈折および屈折率分散最適化の向上」New Journal of Chemistry . 47 (26): 12145– 12151. doi : 10.1039/D3NJ01908J . S2CID 258852807 . 
  6. ^ヘルムホルツ、リンゼイ;ロジャース、MT(1940年6月) 「フッ化ヨウ素酸カリウム(KIO 2 F 2の結晶構造アメリカ化学会誌62 (6): 1537–1542 . Bibcode : 1940JAChS..62.1537H . doi : 10.1021/ja01863a058 . ISSN 0002-7863 . 
  7. ^ Abrahams, SC; Bernstein, JL (1976-04-15). 「強誘電性KIO 2 F 2:結晶構造と強誘電性変態」 . The Journal of Chemical Physics . 64 (8): 3254– 3260. Bibcode : 1976JChPh..64.3254A . doi : 10.1063/1.432666 . ISSN 0021-9606 . 
  8. ^ a b劉、杭;王燕紅。周、亜東。リー・シュアン。ドゥー、ヤリン。王、タオ。ルー、ホンチェン (2022-11-07)。「MIO 3 F (M = Co および Ni): ジグザグ鎖を持つ磁性ヨウ素酸フッ化物」無機化学61 (44): 17838–17847土井: 10.1021/acs.inorgchem.2c03167ISSN 0020-1669PMID 36285503S2CID 253119337   
  9. ^ Huang, Qian-Ming; Hu, Chun-Li; Yang, Bing-Ping; Fang, Zhi; Lin, Yuan; Chen, Jin; Li, Bing-Xuan; Mao, Jiang-Gao (2021). 「[GaF(H 2 O)][IO 3 F]:異方性ポリカチオン置換法による有望なNLO材料」 . Chemical Science . 12 (27): 9333– 9338. doi : 10.1039/D1SC01401C . ISSN 2041-6520 . PMC 8278931. PMID 34349903 .   
  10. ^王丹丹;ゴン、ピフ。張、新源。林、ジェシュアイ。胡、張桂。ウー、イーチェン(2021)。「NaGaI 3 O 9 F: IO 3 -およびIO 3 F 2-ユニットと結合した新しいアルカリ金属ヨウ素酸ガリウム」 。ダルトン・トランザクション50 (33): 11562–11567土井: 10.1039/D1DT02122BISSN 1477-9226PMID 34351353S2CID 236927523   
  11. ^ a b Gai, Minqiang; Tong, Tinghao; Wang, Ying; Yang, Zhihua; Pan, Shilie (2020-07-14). 「高分極性(IO 3 F) 2–ユニットを有する、大きな複屈折と短い紫外線カットオフエッジを示す新規アルカリ土類金属フッ化ヨウ素酸塩 . Chemistry of Materials . 32 (13): 5723– 5728. doi : 10.1021/acs.chemmater.0c01452 . ISSN 0897-4756 . S2CID 225712371 .  
  12. ^ a b Xu, Yiyi; Zhou, Yuqiao; Lin, Chensheng; Li, Bingxuan; Hao, Xia; Ye, Ning; Luo, Min (2021-12-01). "M 4 O(IO 3 ) 3 (I 3 O 7 F 3 )BF 4 (M = Pb, Sr): 前例のない風車型[I 3 O 7 F 3 ] 2–ポリフルオロヨウ素酸アニオンを特徴とする有望な非線形光学材料" . Crystal Growth & Design . 21 (12): 7098– 7103. Bibcode : 2021CrGrD..21.7098X . doi : 10.1021/acs.cgd.1c00992 . ISSN 1528-7483 . S2CID 244426909  
  13. ^ a b Hu, Yilei; Jiang, Xingxing; Wu, Chao; Huang, Zhipeng; Lin, Zheshuai; Humphrey, Mark G.; Zhang, Chi (2021-07-27). "A 2 MoO 2 F 3 (IO 2 F 2 ) ( A = Rb, Cs): フッ素導入による強い非線形光学応答とバンドギャップの拡大 " . Chemistry of Materials . 33 (14): 5700– 5708. doi : 10.1021/acs.chemmater.1c01434 . ISSN 0897-4756 . S2CID 237721401 .  
  14. ^ Ding, Mengmeng; Wu, Hongping; Hu, Zhanggui; Wang, Jiyang; Wu, Yicheng; Yu, Hongwei (2022). 「Cs 2 VOF 4 (IO 2 F 2 ): 非中心対称性初期遷移金属フッ化ヨウ素酸塩の合理的設計」 . Journal of Materials Chemistry C. 10 ( 34): 12197– 12201. doi : 10.1039/D2TC02489F . ISSN 2050-7526 . S2CID 251185610 .  
  15. ^オクラシンスキー、S.ジョスト、R.ラクシャパル、R.ミトラ、G. (1975 年 1 月)。「モノフルオロトリオキソヨウ素酸バリウム(V)、BaIO 3 Fの調製と性質」インオルガニカ チミカ アクタ12 (1): 247–249土井: 10.1016/S0020-1693(00)89867-9
  16. ^ a b朱、梁;ガイ、ミン強。ジン、ウェンキ。ヤン、ユン。楊志華。パン、シリー(2021)。「大きなバンドギャップと複屈折をもつフッ化ヨウ素酸バリウム結晶」無機化学のフロンティア8 (12): 3127–3133 .土井: 10.1039/D1QI00383FISSN 2052-1553S2CID 236277200  
  17. ^ Wang, Yu-Hang; Li, Fu-Ying; Jiao, Dong-Xue; Wei, Qi; Wei, Li; Yang, Guo-Yu (2023-10-17). 「広い光学透過窓と中程度の複屈折を有する光学的に異方性の混合金属フッ化ヨウ素酸塩Ba 2 [GaF 5 (IO 3 F)]」 .無機化学. 62 (43): 17691– 17696. doi : 10.1021/ acs.inorgchem.3c02213 . ISSN 0020-1669 . PMID 37847177. S2CID 264168584 .   
  18. ^ Ma, Nan; Hu, Chun-Li; Chen, Jin; Fang, Zhi; Huang, Yu; Li, Bing-Xuan; Mao, Jiang-Gao (2022). 「CaCe(IO 3 ) 3 (IO 3 F)F:IO 3 とIO 3 F 2−アニオンの両方を含む有望な非線形光学材料」 .無機化学フロンティア. 9 (21): 5478– 5485. doi : 10.1039/D2QI01720B . ISSN 2052-1553 . S2CID 252232612 .  
  19. ^ a bフー、イーレイ;江興興。呉、天恵。シュエ、ヤンヤン。ウー、チャオ。黄、志鵬。林、ジェシュアイ。シュウ、ジュン。マーク・G・ハンフリー;張智(2022)。「二重フッ素化によるバンドギャップエンジニアリングによるヘテロオキシフルオリドの広いバンドギャップと強力なSHG応答」化学科学13 (35): 10260–10266土井: 10.1039/D2SC02137DISSN 2041-6520PMC 9473499PMID 36277635