Окситрихлорид ванадия
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Оксид трихлорида ванадия | |
Другие имена
| |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| ChemSpider |
|
| Информационная карта ECHA | 100.028.892 |
| Номер ЕС |
|
| МеШ | трихлороксо+ванадий |
CID PubChem |
|
| Номер RTECS |
|
| УНИИ |
|
| Номер ООН | 2443 |
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| VOCl 3 | |
| Молярная масса | 173.300 г моль −1 |
| Появление | желтая жидкость |
| Плотность | 1,826 г мл −1 |
| Температура плавления | −76,5 °C (−105,7 °F; 196,7 К) |
| Точка кипения | 126,7 °C (260,1 °F; 399,8 К) |
| Разлагается | |
| Давление пара | 1,84 кПа (при 20 °C) |
| Структура | |
| Тетраэдрический | |
| Опасности | |
| Маркировка СГС : | |
   | |
| Опасность | |
| Н301 , Н314 | |
| П280 , П301+П310 , П305+П351+П338 , П310 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Смертельная доза или концентрация (ЛД, ЛК): | |
LD 50 ( средняя доза ) | 140 мг/кг ( перорально, крыса) |
| Родственные соединения | |
Родственные ванадии | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Окситрихлорид ванадия — неорганическое соединение с формулой VOCl 3 . Эта желтая перегоняемая жидкость легко гидролизуется на воздухе. Является окислителем . Используется в качестве реагента в органическом синтезе . [1] Образцы часто кажутся красными или оранжевыми из-за примеси тетрахлорида ванадия . [2]
Характеристики
VOCl 3 представляет собой соединение ванадия с ванадием в степени окисления +5 и, как таковое, является диамагнитным . Он тетраэдрический с углами связи OV-Cl 111° и углами связи Cl-V-Cl 108°. Длины связей VO и V-Cl составляют 157 и 214 пм соответственно. VOCl 3 очень реактивен по отношению к воде и выделяет HCl при стоянии. Он растворим в неполярных растворителях, таких как бензол , CH 2 Cl 2 и гексан . В некоторых аспектах химические свойства VOCl 3 и POCl 3 схожи. Одно из различий заключается в том, что VOCl 3 является сильным окислителем, тогда как соединение фосфора — нет. [3] Чистый VOCl 3 является обычным стандартом химического сдвига для спектроскопии ЯМР 51 В. [4]
Подготовка
VOCl 3 возникает при хлорировании V 2 O 5 . Реакция протекает около 600 °C: [5 ]
- 3 Cl2 + V2O5 → 2VOCl3 + 1,5O2
Нагревание однородной (хорошо перемешанной с мелкими частицами) смеси V 2 O 5 , хлора и углерода при 200–400 °C также дает VOCl 3 . В этом случае углерод служит дезоксигенирующим агентом, аналогичным его использованию в хлоридном процессе для производства TiCl 4 из TiO 2 .
Оксид ванадия (III) также может быть использован в качестве прекурсора: [2]
- 3 Cl2 + V2O3 → 2VOCl3 + 0,5O2
Более типичный лабораторный синтез включает хлорирование V 2 O 5 с использованием SOCl 2 . [6]
- V2O5 + 3SOCl2 → 2VOCl3 + 3SO2
Реакции
Гидролиз и алкоголиз
VOCl 3 быстро гидролизуется, образуя пентаоксид ванадия и соляную кислоту . Промежуточным продуктом в этом процессе является VO 2 Cl:
- 2VOCl3 + 3H2O → V2O5 + 6HCl
VOCl 3 реагирует со спиртами, особенно в присутствии акцептора протона, образуя алкоксиды , как показано на примере этого синтеза изопропоксида ванадила :
- VOCl 3 + 3 HOCH(CH 3 ) 2 → VO(OCH(CH 3 ) 2 ) 3 + 3 HCl
Взаимопревращения в другие соединения VO-Cl
VOCl 3 также используется в синтезе оксидихлорида ванадия .
- V2O5 + 3VCl3 + VOCl3 → 6VOCl2
VO2Cl можно получить с помощью необычной реакции с участием Cl2O . [ 7 ]
- VOCl3 + Cl2O → VO2Cl + 2Cl2
При температуре >180 °C VO2Cl разлагается на V2O5 и VOCl3 . Аналогично, VOCl2 также разлагается с образованием VOCl3 вместе с VOCl .
Образование аддукта
VOCl 3 является сильной кислотой Льюиса , что подтверждается его тенденцией к образованию аддуктов с различными основаниями, такими как ацетонитрил и амины . При образовании аддуктов ванадий переходит из четырехкоординированной тетраэдрической геометрии в шестикоординированную октаэдрическую геометрию:
- VOCl3 + 2H2NEt → VOCl3 ( H2NEt ) 2
Органическая химия
VOCl 3 является катализатором или прекатализатором в производстве этиленпропиленовых каучуков (EPDM). В органическом синтезе он использовался для окислительного связывания фенолов и анизола . [8]
Ссылки
- ^ О'Брайен, Майкл К.; Ванасс, Бенуа (2001). "Трихлорид ванадила". Энциклопедия реагентов для органического синтеза . doi :10.1002/047084289X.rv004. ISBN 0-471-93623-5.
- ^ ab FE Brown; FA Griffitts (1939). "Оксид гипованаду и окситрихлорид ванадия". Неорганические синтезы . Том I. С. 106–108. doi :10.1002/9780470132326.ch38. ISBN 978-0-470-13232-6.
{{cite book}}:|journal=проигнорировано ( помощь ) - ^ А. Эрншоу, Н. Гринвуд (1997). Химия элементов - Второе издание . С. 513–514.
- ^ Редер, Д.; Поленова, Т.; Бюль, М. (2007). ЯМР ванадия-51 . Ежегодные отчеты по ЯМР-спектроскопии. Том 62. С. 49–114. doi :10.1016/S0066-4103(07)62002-X. ISBN 978-0-12-373919-3.
- ^ Холлеман, Арнольд Фредерик; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (2001). Неорганическая химия . Academic Press. ISBN 978-0-12-352651-9.
- ^ G. Brauer "Vanadium oxytrichloride" в Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Под редакцией G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 1264.
- ^ Опперманн, Х. (1967). «Untersuchungen an VanadinOXloriden und Vanadinхлоридen. I. Gleichgewichte mit VOCl3, VO2Cl и VOCl2». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 351 (3–4): 113–126. дои : 10.1002/zaac.19673510302.
- ^ О'Брайен, Майкл К.; Ванасс, Бенуа (2001). "Трихлорид ванадила". Энциклопедия реагентов для органического синтеза . doi :10.1002/047084289X.rv004. ISBN 0-471-93623-5.
