二氟化氙

• 与氢气反应定量地放出氙和生成氟化氢，通常用这个反应来分析二氟化氙。

${\displaystyle {\rm {\ XeF_{2}+H_{2}{\xrightarrow {673K}}Xe+2HF}}}$

• 与氟气反应：XeF₂可进一步与单质氟反应生成XeF₄和XeF₆。

${\displaystyle {\rm {\ XeF_{2}+F_{2}{\xrightarrow {473K}}XeF_{4}}}}$

${\displaystyle {\rm {\ XeF_{4}+F_{2}{\xrightarrow {673K}}XeF_{6}}}}$

O₂F₂也可以将XeF₂进一步氟化成为XeF₄和XeF₆。

• 与水反应，中间产物可能有XeO自由基、H₂O₂、XeF⁺等。

${\displaystyle {\rm {\ 2XeF_{2}+2H_{2}O\rightarrow 2Xe+O_{2}+4HF}}}$

• 与碱反应：

${\displaystyle {\rm {\ 2XeF_{2}+4OH^{-}\rightarrow 2Xe+O_{2}+4F^{-}+2H_{2}O}}}$

• 与双氧水反应，中间产物有自由基O、OH、XeF，以及HO₂。

${\displaystyle {\rm {\ 2XeF_{2}+H_{2}O_{2}\rightarrow Xe+O_{2}+2HF}}}$

二氟化氙是一种具有氧化性的氟化剂[9][10]，往往会同时发生氧化和氟化反应。二氟化氙被还原时放出氙，但不生成氙化合物。作为氟化剂来说，无论从热力学还是动力学的观点，二氟化氙的氟化本领不如单质氟或某些氟化物，显示出有一定的钝性：

ClF₅ > BrF₅ > IF₇ > ClF > BrF₃ > XeF₂ > IF₅ > BrF

也正因为如此，用二氟化氙作氟化剂比较安全和操作方便。

此外，二氟化氙在反应后，氙一般不会进入到产物中，释出的氙可以循环使用，所以它是一种很好的氟化剂。它可以氟化许多无机化合物，并且是一种选择性很好的无机物氟化剂。二氟化氙只有在气相和非水溶液中才具有氟化性质，在水溶液中它只能起氧化剂的作用。

二氟化氙中的氟可被电负性较强的基团取代，生成氟化氙的衍生物。这是目前制取氙化合物的重要途径之一。

反应通式为：

XeF₂ + HA → FXeA + HF

FXeA + HA → XeA₂ + HF

其中HA是反应物，A是电负性较强的基团。

这些氙化合物的稳定性都不如二氟化氙，并且同水反应生成氙、氧和相应的酸。只有HOTeF₅和HOSeF₅形成的化合物较稳定，在100℃以上才开始分解。Xe(OTeF₅)₂与水反应很慢，但在碱性溶液反应剧烈。值得一提的是，核磁共振和拉曼光谱证实，FXeN(SO₂F)₂含有Xe-N键。FXeOSO₂F一端与氟原子相连，另一端与氟磺酸基团中的氧相连。

有机化合物的氟化是近代化学的重要课题。用单质氟作氟化剂，由于技术和安全方面的困难，受到很大限制，反应剧烈不易控制，可引起有机化合物的断链，或者一直进行到生成全氟化合物。利用其他氟化剂，如氟化氢、某些金属氟化物、卤素氟化物，虽然也可以同有机化合物发生氟化取代反应，但反应物的产率一般都较低，选择性也较差。四氟化氙和六氟化氙同水易生成具有爆炸性的三氧化氙，而且六氟化氙的氟化-氧化性质太强，可引起有机物的断链。唯独二氟化氙的氟化性比较温和，又比较稳定，操作比较安全，而且反应物的产率和氟化选择性也都比较好。

用二氟化氙作氟化剂可以使烯烃的氟化反应得到一定的改善。气相氟化反应在室温下按下式进行：

二氟化氙能溶于乙腈中，在室温下只是单纯溶解，不发生化学反应；当升高温度到乙腈的沸点时，二氟化氙就对乙腈发生氟化。二氟化氙能溶于五氟化溴、氟化氢、五氟化碘、二氧化硫等之中，起初也不发生化学反应，但只要有痕量的路易斯酸存在时，二氟化氙就会同这些溶剂发生氟化-氧化反应。对于路易斯酸在这里所起的作用，有人提出如下解释：二氟化氙溶解在这些溶剂里呈分子状态，没有发生电离；当加入路易斯酸时，二氟化氙电离而产生XeF⁺：

XeF₂ + A(Lewis酸) → XeF⁺ + AF⁻

2XeF₂ + A(Lewis酸) → Xe₂F₃⁺ + AF⁻

XeF⁺和Xe₂F₃⁺的反应能力比二氟化氙强得多，[2]所以在二氟化氙的乙腈溶液中只要有痕量的路易斯酸（如三氟化溴、五氟化砷、五氟化磷或四氟化钛）存在时，二氟化氙就会同乙腈发生反应而放出氙。

氟代硅烷是有实际意义的化合物。二氟化氙对硅烷（以乙腈为溶剂）的氟化有以下规律：含Si-Cl键的硅烷同二氟化氙反应时只需几分钟，就能完成氟同氯之间的交换反应，生成氟代硅烷；但二氟化氙不同Si-C，Si-O键反应。

2(CH₃)₃SiCl + XeF₂ → 2(CH₃)₃SiF (100%) + Cl₂ + Xe

2(C₂H₅)₃SiCl + XeF₂ → 2(C₂H₅)₃SiF (100%) + Cl₂ + Xe

(CH₃)₂SiCl₂ + XeF₂ → (CH₃)₂SiF₂ (100%) + Cl₂ + Xe

二氟化氙对仅含Si-H键的硅烷不能直接发生氟化反应，但如果硅烷中同时含有Si-Cl键时，则能很快发生氟化反应。反应机理是二氟化氙首先同Si-Cl反应，释放出的氯随即将Si-H键转化为Si-Cl键。这样，二氟化氙就能将它进一步氟化成为二氟代硅烷了。

在氟化三甲基砷的时候，二氟化氙只会氟化砷原子，而不会影响甲基。[11]

(CH
3)
3As + XeF
2 → (CH
3)
3AsF
2 + Xe

二氟化氙对碳环化合物具有优良的选择性氟化性能，比传统的氟化过程简便。

苯的氟化

二氟化氙对苯直接氟化制取氟苯有良好的效果，以四氯化碳为溶剂，产率为68%。反应机理为自由基反应。除氟代苯外，还生成了少量的联苯。苯的同系物甲苯、氯苯等同二氟化氙反应，也生成少量的联苯。体系的电子顺磁共振谱表明有对位R(C₆H₄)₂R⁺ （R=CH₃，Cl，F，F-C₆H₄-C₆H₄-）自由基存在。二氟化氙可将电极电势较高的化合物变为阳离子自由基，起到R(C₆H₄)₂R⁺自由基生成剂的作用，有很重要的实际意义。

含苯氧基的化合物

含苯氧基（C₇H₇O）的氟化合物是有价值的药物，用传统的氟化方法合成流程较长。利用二氟化氙的选择性氟化性能，直接对苯环进行氟化，只需一步反应就可完成，例如：

C₆H₅OCH₃ + XeF₂ -(CH₂Cl₂)→ C₆H₄(OCH₃)F (71%)

稠环烃

二氟化氙可用于合成很多稠环烃的氟化物，如1,4-二氟代萘以及与蒽、芘反应的产物。

5-氟代尿嘧啶（5-Fu, Fluorouracil）是一种有价值的药物，可用来抗癌。在生物化学方面，它是同核酸有关的一类化合物。在室温下尿嘧啶可以被二氟化氙一步直接氟化成为5-氟代尿嘧啶。