稀有气体化合物的化合物

稀有气体化合物的化合物

尽管一些理论上一些氦化合物在低温高压下能稳定存在，但还没有实验能证明这一点。
氦合氢离子，化学式为HeH+，是一个带正电的离子，键级为1，可以存在与气态中，通过光谱观测到。它首次发现于1925年，通过质子和氦原子在气相中反应制得。它是已知最强的酸，质子亲和能为177.8 kJ/mol。这种离子也被称为氦氢分子离子。有人认为，这种物质可以存在于自然星际物质中。这是最简单的异核离子，可以与同核的氢分子离子(H2 +)相比较。与H2 +不同的是，它有一个永久的键偶极矩，使它更容易表现出光谱特征。
不同于氦合氢离子，氢和氦构成的中性分子(HeH)在一般情况下(基态)不稳定，但它的激发态可以作为准分子存在，20世纪80年代中期首次在光谱中观测到。
科学家们有三种制得氦化合物的构想
一是制得TF2-离子，利用T的β衰变制得HeF2
TF2-（CF3SO2-）→HeF2+β
第二种是用热中子照射LiF发生核反应
LiF+01n→24He+T
第三种是直接用α粒子轰击固态氟，制得HeF2 氩已知唯一的化合物为氟氩化氢，氟氩化氢是一群由马库·拉萨能领导的芬兰化学家发现的
这群芬兰化学家是将氩气和氟化氢在碘化铯表面冷冻至-265°C，这使氩气结成冰，然后再用大量的紫外线照射这氩冰和氟化氢的混合物，这使得氩和氟化氢反应产生氩氟化氢。经过红外光谱术分析后，他们发现氩原子已经和氟原子、氢原子产生化学键，但该化学键非常的弱，只要温度高于-256°C它就会再分解为氩和氟化氢。 氙在稀有气体元素中是化合物最多的
1962年，巴特列在研究无机氟化物时，发现强氧化性的六氟化铂可将O2氧化为O2+。由于O2到O2+的电离能（1165 kJ mol）与Xe到Xe的电离能相差不大（1170 kJ mol），因此他尝试用PtF6氧化Xe。结果反应得到了橙黄色的固体。巴特利特认为它是六氟合铂酸氙（Xe[PtF6]）。 这是第一个制得的稀有气体化合物。后期的实验证明该化合物化学式并非如此简单，包括XeFPtF6和XeFPt2F11。
在成功合成六氟合铂酸氙，化学家又尝试用类似的六氟化钌来氧化氙。结果发现除了生成Xe(RuF6)x外，还存在有氙和氟气直接生成二元氙氟化物的副反应。因此克拉森（Howard Claassen）通过让氙和氟在高温下反应，成功合成了四氟化氙。
合成的稀有气体化合物绝大多数都是氙的化合物，其中比较重要的包括：
氙氟化物——XeF2、XeF4、XeF6 氙的氟氧化物——XeOF2、XeOF4、XeO2F2、XeO3F2、XeO2F4 氙氧化物——XeO3、XeO4 二氟化氙可由Xe和F2混合气暴露在阳光下制得。但有趣的是，1960年代之前的半个世纪中，却没有人发现仅仅混合这两种气体就有可能发生反应。
制得了一大种类形式为XeOxY2的稀有气体化合物，其中x = 1、2、3，Y是任何电负性强的基团，比如CF3、N(SO2F)2或OTeF5。这类化合物范围相当广，可以有上千个之多，并且涉及氙和氧、氮、碳甚至金之间的化学键。一同报道的还有高氙酸、一些稀有气体卤化物和配离子。化合物Xe2Sb2F11中含有目前已知最长的化学键，其中的Xe–Xe键长308.71 pm。 稀有气体包合物在近几十年曾被广泛研究过，它们由于有可能用于储存稀有气体而引起了人们的兴趣。在这些包合物中，稀有气体原子基本上都是被包容在笼状的主体分子中，即主体分子构成笼状晶格，将稀有气体包藏在笼中。能否形成包合物主要决定于主体分子和客体分子间的几何因素是否合适。例如，氩、氪和氙可以与β-氢醌形成包合物，氦和氖却因为体积太小而无法包合在内。
稀有气体包合物中，研究较多的主体分子是水、氢醌、苯酚和氟代苯酚。
包合物可以用来从稀有气体中分离出He和Ne，及运输Ar、Kr和Xe。此类化合物亦可用作放射源，Kr的包合物是β粒子的安全来源，Xe的包合物则是γ射线的来源。 稀有气体原子可以被包覆在富勒烯分子中，形成多种多样的内嵌富勒烯型化合物。它们首先在1993年合成。用C60与He或Ne在3bar压力下反应，得到的大约650000个富勒烯分子中，只有一个可以与稀有气体原子形成包合物He@C60或Ne@C60；压力增大至3000bar时，产率增至0.1%。