 | |||
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Другие имена трихлорид титана хлорид титана | |||
| Идентификаторы | |||
3D модель ( JSmol ) | |||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.028.845  | ||
| Номер ЕС |
| ||
PubChem CID | |||
| Номер RTECS |
| ||
| UNII | |||
CompTox Dashboard ( EPA ) | |||
| |||
| |||
| Характеристики | |||
| TiCl 3 | |||
| Молярная масса | 154,225 г / моль | ||
| Внешность | красно-фиолетовые кристаллы гигроскопичны | ||
| Плотность | 2,64 г / см 3 | ||
| Температура плавления | 425 ° С (797 ° F, 698 К) (разлагается) | ||
| Точка кипения | 960 ° С (1760 ° F, 1230 К) | ||
| очень растворимый | |||
| Растворимость | растворим в ацетоне , ацетонитриле , некоторых аминах ; не растворим в эфире и углеводородах | ||
| + 1110,0 · 10 −6 см 3 / моль | |||
Показатель преломления ( n D ) | 1,4856 | ||
| Опасности | |||
| Основные опасности | Коррозионный | ||
| Паспорт безопасности | Внешний паспорт безопасности материалов | ||
| Родственные соединения | |||
Другие анионы | Фторид титана (III) Бромид титана (III) Иодид титана (III) | ||
Другие катионы | Хлорид скандия (III) Хлорид хрома (III) Хлорид ванадия (III) | ||
Родственные соединения | Хлорид титана (IV) Хлорид титана (II) | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
 проверить ( что есть ?)  | |||
| Ссылки на инфобоксы | |||
Хлорид титана (III) представляет собой неорганическое соединение с формулой TiCl 3 . По крайней мере четыре различных вида имеют эту формулу; известны дополнительно гидратированные производные. TiCl 3 является одним из наиболее распространенных галогенидов титана и важным катализатором для производства полиолефинов .
Структура и связь [ править ]
В TiCl 3 каждый атом Ti имеет один d- электрон, что делает его производные парамагнитными , т.е. вещество притягивается магнитным полем. Растворы хлорида титана (III) имеют фиолетовый цвет, что связано с возбуждением его d-электрона . Цвет не очень интенсивно , так как переход запрещен по правилу отбора Лапорта .
Известны четыре твердые формы или полиморфы TiCl 3 . Все имеют титан в октаэдрической координационной сфере. Эти формы можно различить по кристаллографии, а также по их магнитным свойствам, которые определяют обменные взаимодействия . β-TiCl 3 кристаллизуется в виде иголок коричневого цвета. Его структура состоит из цепочек октаэдров TiCl 6, которые имеют противоположные грани, так что ближайший контакт Ti-Ti составляет 2,91 Å. Это небольшое расстояние указывает на сильное взаимодействие металл-металл (см. Рисунок в правом верхнем углу). Три фиолетовых «слоистых» формы, названные в честь их цвета и склонности к расслаиванию, называются альфа, гамма и дельта. В α-TiCl 3 хлорид- анионыявляются гексагональной плотной упаковкой . В γ-TiCl 3 анионы хлоридов имеют плотную кубическую упаковку . Наконец, беспорядок в последовательности сдвигов вызывает промежуточное звено между альфа- и гамма-структурами, называемое дельта (δ) формой. У TiCl 6 общие края в каждой форме, причем 3,60 Å - кратчайшее расстояние между катионами титана. Такое большое расстояние между катионами титана исключает прямую связь металл-металл. Напротив, тригалогениды более тяжелых металлов гафния и циркония участвуют в связи металл-металл. Прямая связь Zr-Zr указана в хлориде циркония (III).. Разница между материалами Zr (III) и Ti (III) отчасти объясняется относительными радиусами этих металлических центров. [1]
Синтез и реакционная способность [ править ]
TiCl 3 получают обычно восстановлением хлорида титана (IV) . В более старых методах восстановления использовался водород : [2]
- 2 TiCl 4 + H 2 → 2 HCl + 2 TiCl 3
Его обычно восстанавливают алюминием и продают в виде смеси с трихлоридом алюминия , TiCl 3 · AlCl 3 . Эту смесь можно разделить с получением TiCl 3 ( THF ) 3 . [3] Комплекс имеет меридиональную структуру. [4]
Его гидрат можно синтезировать растворением титана в водной соляной кислоте.
- 2 Ti + 6 HCl + 6 H 2 O → 2 TiCl 3 (H 2 O) 3 + 3 H 2
TiCl 3 образует множество координационных комплексов , большинство из которых являются октаэдрическими. Светло-голубой кристаллический аддукт TiCl 3 (THF) 3 образуется, когда TiCl 3 обрабатывают тетрагидрофураном . [5]
- TiCl 3 + 3 C 4 H 8 O → TiCl 3 (OC 4 H 8 ) 3
Аналогичный темно-зеленый комплекс образует комплекс с диметиламином . В реакции, в которой происходит обмен всех лигандов, TiCl 3 является предшественником трис-ацетилацетонатного комплекса.
Более восстановленный хлорид титана (II) получают термическим диспропорционированием TiCl 3 при 500 ° C. Реакция вызвана потерей летучего TiCl 4 : [6]
- 2 TiCl 3 → TiCl 2 + TiCl 4
Трехкомпонентные галогениды, такие как A 3 TiCl 6 , имеют структуру, которая зависит от добавленного катиона (A + ). [7] Хлорид цезия, обработанный хлоридом титана (II) и гексахлорбензолом, дает кристаллический CsTi 2 Cl 7 . В этих структурах Ti 3+ проявляет октаэдрическую координационную геометрию. [8]
Приложения [ править ]
TiCl 3 является основным катализатором Циглера – Натта , ответственным за большую часть промышленного производства полиэтилена . Каталитическая активность сильно зависит от полиморфа TiCl3 (α против β против γ против δ) и метода приготовления. [9]
Лабораторное использование [ править ]
TiCl 3 также является специализированным реагентом в органическом синтезе, полезным для реакций восстановительного сочетания, часто в присутствии добавленных восстановителей, таких как цинк. Это уменьшает оксим до иминов . [10] Трихлорид титана может восстанавливать нитрат до иона аммония, что позволяет проводить последовательный анализ нитрата и аммиака. [11] В трихлориде титана, подвергающемся воздействию воздуха, происходит медленное разрушение, что часто приводит к ошибочным результатам, например, к реакциям восстановительного сочетания . [12]
Безопасность [ править ]
TiCl 3 и большинство его комплексов обычно обрабатываются в безвоздушных условиях, чтобы предотвратить реакции с кислородом и влагой. В зависимости от метода его приготовления образцы TiCl 3 могут быть относительно устойчивыми на воздухе или пирофорными. [13] [14]
Ссылки [ править ]
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Шерфей, JM (2007). «Хлорид титана (III) и бромид титана (III)». Неорганические синтезы . Неорганические синтезы. 6 . С. 57–61. DOI : 10.1002 / 9780470132371.ch17 . ISBN 9780470132371.
- ^ Джонс, NA; Liddle, ST; Wilson, C .; Арнольд, П.Л. (2007). «Алкокси-N-гетероциклические карбены титана (III) и безопасный и недорогой путь к TiCl 3 (THF) 3 ». Металлоорганические соединения . 26 (3): 755–757. DOI : 10.1021 / om060486d .
- ^ Handlovic, M .; Miklos, D .; Зикмунд, М. "Структура трихлортрис (тетрагидрофурана) титана (III)" Acta Crystallographica 1981, том B37 (4), 811-14. DOI : 10,1107 / S056774088100438X
- ^ Manzer, LE; Дитон, Джо; Шарп, Пол; Шрок, Р.Р. (1982). «Тетрагидрофурановые комплексы избранных металлов с ранним переходом». Неорг. Synth. 21 : 137. DOI : 10.1002 / 9780470132524.ch31 .
- ^ Holleman, AF; Виберг, Э. "Неорганическая химия" Academic Press: Сан-Диего, 2001. ISBN 0-12-352651-5 .
- ^ Hinz, D .; Глогер, Т. и Мейер, Г. (2000). «Тройные галогениды типа A 3 MX 6. Часть 9. Кристаллические структуры Na 3 TiCl 6 и K 3 TiCl 6 ». Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 626 (4): 822–824. DOI : 10.1002 / (SICI) 1521-3749 (200004) 626: 4 <822 :: AID-ZAAC822> 3.0.CO; 2-6 .
- ^ Йонген, Л. и Мейер, Г. (2004). «Гептаиододититанат цезия (III), CsTi 2 I 7 ». Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 630 (2): 211–212. DOI : 10.1002 / zaac.200300315 .
- ^ Кеннет С. Уайтли, Т. Джеффри Хеггс, Хартмут Кох, Ральф Л. Мауэр, Вольфганг Иммель, «Полиолефины» в Энциклопедии промышленной химии Ульманна 2005, Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a21_487
- ^ Лиз-Лотте Гундерсен, Фроде Райз, Кьелл Ундхейм, Хосе Мендес-Андино, «Хлорид титана (III)» в Энциклопедии реагентов для органического синтеза doi : 10.1002 / 047084289X.rt120.pub2
- ^ «Определение ионов аммония и нитрата с помощью газоочувствительного аммиачного электрода». Общество почвоведения и растениеводства Флориды, Vol. 65, 2006, DWRich, B.Grigg, GHSnyder
- ^ Флеминг, Майкл П.; Макмерри, Джон Э. "Восстановительное связывание карбонилов с алкенами: адамантилиденадамантан" . Органический синтез .; Сборник , 7 , с. 1
- ^ Ингрэм, TR; Даунс, кВт; Мариер, П. (1957). «Производство трихлорида титана с помощью дугового водородного восстановления тетрахлорида титана». Канадский химический журнал . 35 (8): 850–872. DOI : 10.1139 / v57-118 . ISSN 0008-4042 .
- ^ Поханиш, Ричард П. и Грин, Стэнли А. (2009). Руководство Wiley по химической несовместимости (3-е изд.). Джон Вили и сыновья. п. 1010. ISBN 9780470523308.
