五氯化鈮

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五氯化鈮
IUPAC名
Niobium(V) chloride
氯化鈮(V)
別名 氯化鈮
識別
CAS號 10026-12-7(NbCl5 ☒N
17499-28-4(Nb2Cl10 ☒N
PubChem 24818
EINECS 233-059-8
RTECS QU0350000
性質
化學式 NbCl5
摩爾質量 270.17 g·mol⁻¹
外觀 黃色結晶
熔點 204.7 °C
沸點 254 °C
溶解性 水解
溶解性(其他溶劑) 可溶
熱力學
ΔfHmo298K -797.47 kJ/mol
So298K 214.05 J.K−1.mol−1
危險性
歐盟分類 未列
閃點 不可燃
相關物質
相關氯化物 四氯化釩五氯化鉭
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

五氯化鈮化學式NbCl5)是製備其他鈮化合物的常用原料。室溫下它為白色結晶,加熱到183°C時轉變為黃色,熔融時變為橙紅色。易水解為NbOCl3,在潮濕空氣中冒煙。

五氯化鈮由金屬與稀釋的氯氣在300-350°C下反應得到,通過升華純化。沒有碳存在時,五氧化二鈮直接氯化生成NbOCl3;有碳存在下反應,反應生成的是NbCl5和NbOCl3的混合物。比較純的五氯化鈮可通過鈮的硫化物與氯氣反應製備。

結構[編輯]

固態的五氯化鈮為二聚體,含有兩個氯橋連的結構,見右圖及下圖。每個鈮原子都為六配位變形八面體構型,兩個橋鍵長為256pm,平鍵鍵長225pm,直鍵鍵長229.2pm。直鍵向內變形,與兩個氯橋組成的平面形成的角度為83.7°,氯橋的Nb-Cl-Nb鍵角為101.3°。Nb-Nb距離較長,為398.8pm,不足以產生金屬-金屬相互作用。[1]

五氯化鈮結構

相似的五溴化鈮、五氯化鉭、五溴化鉭等也都採取這種結構。氣態時的五氯化鈮是單分子的。

用途[編輯]

五氯化鈮是有機合成中的路易斯酸,可以催化烯烴發生羰基Ene反應Diels-Alder反應

羰基ene反應 五氯化鈮


DA反應 五氯化鈮

它與某些吡咯烷反應得到N-酰基亞胺鹽,後者可以進一步與烯丙基三甲基矽、吲哚烯醇矽醚親核試劑反應,如下例。[2]

N-酰基亞胺離子

參考資料[編輯]

  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 (PDF). J. Braz. Chem. Soc. 2005, 16: 535–539. doi:10.1590/S0103-50532005000400007. (原始內容 (PDF)存檔於2007-10-12). 
  • Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey (1980). Advanced Inorganic Chemistry (4th Edn.). New York:Wiley. ISBN 0-471-02775-8.