五氯化铌

✍ dations ◷ 2025-06-07 15:22:45 #铌化合物,氯化物,金属卤化物

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。

五氯化铌由金属铌与稀释的氯气在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。

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。

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。

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反应和Diels-Alder反应。


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

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