二氟化四氧

二氟化四氧是一种氧的氟化物，由两个 O₂F 单元被弱 O-O 键键合而成，也是 O₂F 自由基的二聚体。

制备

四氟化氧的制备有两步。在第一步中，光化学产生的氟原子与氧气反应，形成一氟化二氧自由基。

$\mathrm{2}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{F}}^{\mathrm{\cdot }}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{[}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{F}{\mathrm{]}}^{\mathrm{\cdot }}$

该自由基随后进行二聚，在低于 -175°C 的温度下与二氟化四氧达到平衡：

$\mathrm{2}\mathrm{[}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{F}{\mathrm{]}}^{\mathrm{\cdot }}\mathrm{\rightleftharpoons }{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{F}}_{\mathrm{2}}$

同时，一氟化二氧自由基会分解成二氟化二氧和氧气，这将上述 O₄F₂ 的平衡向左移动。

$\mathrm{2}\mathrm{[}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{F}{\mathrm{]}}^{\mathrm{\cdot }}\mathrm{⟶}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{F}}_{\mathrm{2}}$

性质

二氟化四氧是一种红棕色固体，熔点在−191 °C左右。

二氟化四氧是一种强氟化剂和氧化剂，甚至比二氟化二氧还强。它可以把Ag(II)氧化成Ag(III)，把Au(III)氧化成Au(V)。这个反应会产生对应的阴离子 $\mathrm{A}\mathrm{g}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{-}$ 和$\mathrm{A}\mathrm{u}\mathrm{F}{\phantom{A}}_6{\phantom{A}}^{-}$。对于非惰性物质，即使在低温下，这种氧化反应也会导致爆炸。例如，即使在 -180°C 下，硫单质也会和二氟化四氧发生爆炸性反应，形成六氟化硫。

类似 $[\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\mathrm{F}]{\phantom{A}}^{\cdot }$ 和$\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\mathrm{F}{\phantom{A}}_2$，当和像是三氟化硼（BF₃）的氟离子接收剂反应时，二氟化四氧倾向于形成二氧基盐 $\mathrm{O}{\phantom{A}}_2{\phantom{A}}^{+}$。例如，它和$\mathrm{B}\mathrm{F}{\phantom{A}}_3$反应会产生 $\mathrm{O}{\phantom{A}}_2{\phantom{A}}^{+}\mathrm{B}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{-}$：

$\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\mathrm{F}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{B}\mathrm{F}{\phantom{A}}_3⟶2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2{\phantom{A}}^{+}\mathrm{B}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{-}$

类似的，它和五氟化砷反应，产生$\mathrm{O}{\phantom{A}}_2{\phantom{A}}^{+}\mathrm{A}\mathrm{s}\mathrm{F}{\phantom{A}}_6{\phantom{A}}^{-}$。