五氯化铌

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五氯化铌
IUPAC名
Niobium(V) chloride
氯化铌(V)
别名 氯化铌
识别
CAS号 10026-12-7
EINECS 233-059-8
RTECS QU0350000
性质
化学式 NbCl5
摩尔质量 270.17 g·mol⁻¹
外观 白色结晶
熔点 204.7 °C
沸点 254 °C
溶解性 水解
溶解性(其他溶剂) 可溶
热力学
ΔfHmo298K -797.47 kJ/mol
So298K 214.05 J.K−1.mol−1
危险性
欧盟分类 未列
闪点 不可燃
相关物质
相关氯化物 四氯化钒五氯化钽
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

五氯化铌化学式NbCl5)是制备其他铌化合物的常用原料。室温下它为白色结晶,加热到183°C时转变为黄色,熔融时变为橙红色。易水解为NbOCl3,在潮湿空气中冒烟。

五氯化铌由金属与稀释的氯气在300-350°C下反应得到,通过升华纯化。没有碳存在时,五氧化二铌直接氯化生成NbOCl3;有碳存在下反应,反应生成的是NbCl5和NbOCl3的混合物。比较纯的五氯化铌可通过铌的硫化物与氯气反应制备。

结构[编辑]

固态的五氯化铌为二聚体,含有两个氯桥连的结构,见右图及下图。每个铌原子都为六配位变形八面体构型,两个桥键长为256pm,平键键长225pm,直键键长229.2pm。直键向内变形,与两个氯桥组成的平面形成的角度为83.7°,氯桥的Nb-Cl-Nb键角为101.3°。Nb-Nb距离较长,为398.8pm,不足以产生金属-金属相互作用。[1]

五氯化铌结构

相似的五溴化铌、五氯化钽、五溴化钽等也都采取这种结构。气态时的五氯化铌是单分子的。

用途[编辑]

五氯化铌是有机合成中的路易斯酸,可以催化烯烃发生羰基Ene反应Diels-Alder反应

羰基ene反应 五氯化铌


DA反应 五氯化铌

它与某些吡咯烷反应得到N-酰基亚胺盐,后者可以进一步与烯丙基三甲基硅、吲哚烯醇硅醚亲核试剂反应,如下例。[2]

N-酰基亚胺离子

参考资料[编辑]

  1. ^ Cotton, F.A., P. A. Kibala, M. Matusz and R. B. W. Sandor. Structure of the Second Polymorph of Niobium Pentachloride. Acta Cryst. 1991, C47: 2435–2437. doi:10.1107/S0108270191000239. 
  2. ^ Andrade, C. K. Z.; Rocha, R. O.; Russowsky, D.; & Godoy, M. N. Studies on the Niobium Pentachloride-Mediated Nucleophilic Additions to an Enantiopure Cyclic N-acyliminium Ion Derived from (S)-malic acid. J. Braz. Chem. Soc. 2005, 16: 535–539. doi:10.1590/S0103-50532005000400007. 
  • Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey (1980). Advanced Inorganic Chemistry (4th Edn.). New York:Wiley. ISBN 0-471-02775-8.