Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Хлорид никеля (II) (или просто хлорид никеля ) представляет собой химическое соединение NiCl 2 . Безводная соль имеет желтый цвет, но больше знаком гидрат NiCl 2 · 6H 2 O имеет зеленый цвет. Хлорид никеля (II) в различных формах является наиболее важным источником никеля для химического синтеза. Хлориды никеля расплываются , поглощая влагу из воздуха с образованием раствора. Было показано, что соли никеля обладают канцерогенными свойствами для легких и носовых ходов в случае длительного ингаляционного воздействия. [4]

Производство и синтез [ править ]

Крупнейшее производство хлорида никеля включает экстракцию соляной кислотой никелевого штейна и остатков, полученных при обжиге и рафинировании никельсодержащих руд.

Хлорид никеля обычно не готовят в лаборатории, потому что он недорогой и имеет длительный срок хранения. Нагревание гексагидрата в диапазоне 66-133 ° C дает желтоватый дигидрат NiCl 2 · 2H 2 O. [5] Гидраты переходят в безводную форму при нагревании в тионилхлориде или при нагревании в потоке газообразного HCl. Простое нагревание гидратов не дает безводного дихлорида.

Обезвоживание сопровождается изменением цвета с зеленого на желтый. [6]

Если требуется чистое соединение без кобальта, хлорид никеля можно получить, осторожно нагревая хлорид гексаамминеникеля : [7]

Структура NiCl 2 и его гидратов [ править ]

NiCl 2 принимает CdCl 2 структуру . [8] В этом мотиве каждый центр Ni 2+ координирован с шестью центрами Cl - , а каждый хлорид связан с тремя центрами Ni (II). В NiCl 2 связи Ni-Cl имеют «ионный характер». Желтый NiBr 2 и черный NiI 2 имеют сходные структуры, но с другой упаковкой галогенидов, заимствуя мотив CdI 2 .

Напротив, NiCl 2 · 6H 2 O состоит из разделенных молекул транс - [NiCl 2 (H 2 O) 4 ], более слабо связанных с соседними молекулами воды. Только четыре из шести молекул воды в формуле связаны с никелем, а остальные две - это кристаллизационная вода . [8] Гексагидрат хлорида кобальта (II) имеет аналогичную структуру. Гексагидрат встречается в природе как очень редкий минерал никельбишофит.

Дигидрат NiCl 2 · 2H 2 O имеет промежуточную структуру между гексагидратом и безводными формами. Он состоит из бесконечных цепочек NiCl 2 , в которых оба хлоридных центра являются мостиковыми лигандами . Транс-сайты на октаэдрических центрах заняты лигандами аква . [9] Также известен тетрагидрат NiCl 2 · 4H 2 O.

Реакции [ править ]

Растворы хлорида никеля (II) кислые, с pH около 4 из-за гидролиза иона Ni 2+ .

Координационные комплексы [ править ]

Цвет различных комплексов Ni (II) в водном растворе. Слева направо: [Ni (NH 3 ) 6 ] 2+ , [Ni ( en ) 3 ] 2+ , [NiCl 4 ] 2- , [Ni (H 2 O) 6 ] 2+

В большинстве реакций, приписываемых «хлориду никеля», участвует гексагидрат, хотя для специальных реакций требуется безводная форма.

Реакции , начиная с NiCl 2 · 6H 2 O могут быть использованы для формирования различных никель - координационных комплексов , так как Н 2 лиганды O быстро вытесняется аммиака , аминов , тиоэфиров , тиолятов , и органо фосфинов . В некоторых производных хлорид остается в координационной сфере , тогда как хлорид замещается высокоосновными лигандами. Иллюстративные комплексы включают:

Кристаллы гексамминхлорида никеля

Некоторые комплексы хлорида никеля существуют как равновесная смесь двух геометрий; эти примеры являются одними из наиболее ярких иллюстраций структурной изомерии для данного координационного числа . Например, NiCl 2 (PPh 3 ) 2 , содержащий четырехкоординатный Ni (II), существует в растворе как смесь как диамагнитных квадратных плоских, так и парамагнитных тетраэдрических изомеров. Плоские квадратные комплексы никеля часто могут образовывать пятикоординатные аддукты.

NiCl 2 является предшественником ацетилацетонатных комплексов Ni (acac) 2 (H 2 O) 2 и растворимого в бензоле (Ni (acac) 2 ) 3 , который является предшественником Ni (1,5-циклооктадиена) 2 , важного реагент в химии никельорганических соединений.

В присутствии поглотителей воды гидратированный хлорид никеля (II) реагирует с диметоксиэтаном (dme) с образованием молекулярного комплекса NiCl 2 (dme) 2 . [5] Лиганды dme в этом комплексе лабильны. Например, этот комплекс реагирует с циклопентадиенидом натрия с образованием сэндвич-соединения никелоцена .

Комплекс гексаммин-хлорид никеля растворим, в то время как соответствующий комплекс кобальта не является, что позволяет легко разделить эти близкородственные металлы в лабораторных условиях.

Приложения в органическом синтезе [ править ]

NiCl 2 и его гидрат иногда используются в органическом синтезе . [12]

  • В качестве мягкой кислоты Льюиса, например, для региоселективной изомеризации диенолов:
  • В сочетании с CrCl 2 для сочетания альдегида и иодида винила с образованием аллиловых спиртов.
  • Для селективного восстановления в присутствии LiAlH 4 , например, для превращения алкенов в алканы.
  • В качестве предшественника Брауна «с Р-1 и Р-2 катализатора борида никеля посредством реакции с NaBH 4 .
  • В качестве прекурсора тонкоизмельченного Ni путем восстановления Zn для восстановления альдегидов, алкенов и нитроароматических соединений. Этот реагент также способствует реакциям гомосочетания, то есть 2RX → RR, где R = арил, винил.
  • В качестве катализатора для изготовления диалкилового arylphosphonates из фосфитов и арильного йодида, ОРЗ:
ArI + P (OEt) 3 → ArP (O) (OEt) 2 + EtI

NiCl 2 -dme (или NiCl 2 -глим) используется из-за его повышенной растворимости по сравнению с гексагидратом. [13]

Применение предкатализатора NiCl 2 .

Другое использование [ править ]

Растворы хлорида никеля используются для гальваники никеля на другие металлические предметы.

Безопасность [ править ]

Хлорид никеля (II) вызывает раздражение при проглатывании, вдыхании, контакте с кожей и глазами. Длительное вдыхание никеля и его соединений связано с повышенным риском рака легких и носовых ходов. [4]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Лиде, Дэвид С. (2003). Справочник CRC по химии и физике, 84-е издание . CRC Press. С. 4–71. ISBN 9780849304842.
  2. ^ a b Zumdahl, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Houghton Mifflin. п. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
  3. ^ «Металлический никель и другие соединения (как Ni)» . Немедленно опасные для жизни или здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  4. ^ a b Гримсруд, Том К; Андерсен, Оге (2010). «Доказательства канцерогенности водорастворимых солей никеля для человека» . Журнал медицины труда и токсикологии . 5 (1): 7. DOI : 10,1186 / 1745-6673-5-7 . PMC 2868037 . PMID 20377901 .  
  5. ^ a b Уорд, Laird GL (1972). «Безводные галогениды никеля (II) и их тетракис (этанол) и 1,2-диметоксиэтановые комплексы». Неорганические синтезы . Неорганические синтезы. 13 . С. 154–164. DOI : 10.1002 / 9780470132449.ch30 . ISBN 9780470132449.
  6. Pray, AP (1990). «Безводные хлориды металлов». Неорганические синтезы . 28 : 321–2. DOI : 10.1002 / 9780470132593.ch80 . ISBN 9780470132593.
  7. ^ Карякин, Ю.В. (1947). Чистые химические вещества. Пособие по лабораторному приготовлению неорганических веществ (Москва, Ленинград, изд. «Государственное научно-техническое издательство химической литературы»). п. 416.
  8. ^ a b Уэллс, AF Structural Inorganic Chemistry , Oxford Press, Oxford , United Kingdom , 1984.
  9. ^ Б. Морозин "Исследование дифракции рентгеновских лучей дигидрата хлорида никеля (II)" Acta Crystallogr. 1967. том 23, стр. 630-634. DOI : 10,1107 / S0365110X67003305
  10. Перейти ↑ Gill, NS & Taylor, FB (1967). «Тетрахалоидные комплексы дипозитивных металлов в первой переходной серии». Неорганические синтезы . 9 : 136–142. DOI : 10.1002 / 9780470132401.ch37 . ISBN 9780470132401.
  11. ^ GD Stucky; JB Folkers; Кистенмахер Т.Дж. (1967). «Кристалл и молекулярная структура тетрахлороникелата тетраэтиламмония (II)». Acta Crystallographica . 23 (6): 1064–1070. DOI : 10.1107 / S0365110X67004268 .
  12. Tien-Yau Luh, Yu-Tsai Hsieh Nickel (II) Chloride »в Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (LA Paquette, Ed.) 2001 J. Wiley & Sons, New York. Doi : 10.1002 / 047084289X.rn012 . Article Online Дата публикации: 15 апреля 2001 г.
  13. ^ Корнелла, Хосеп; Эдвардс, Джейкоб Т .; Цинь, Тянь; Кавамура, Шухей; Ван, Цзе; Пан, Чун-Мао; Джанатассио, Райан; Шмидт, Майкл; Истгейт, Мартин Д. (24 февраля 2016 г.). "Практическое катализированное никелем арил-алкильное кросс-взаимодействие вторичных окислительно-восстановительных сложных эфиров" . Журнал Американского химического общества . 138 (7): 2174–2177. DOI : 10.1021 / jacs.6b00250 . PMC 4768290 . PMID 26835704 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Карманный справочник NIOSH по химической опасности
  • Линстром, Питер Дж .; Маллард, Уильям Г. (ред.); Веб-книга NIST Chemistry, стандартная справочная база данных NIST номер 69 , Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсбург (Мэриленд), http://webbook.nist.gov