三氯化镱

✍ dations ◷ 2025-06-08 20:37:22 #氯化物,镧系金属卤化物,镱化合物

三氯化镱(化学式:YbCl3)是一种无机化合物。

镱(Ytterbium),一种镧系元素,1878年由 Marignac 发现,并以瑞典小镇(Ytterby)命名。在文献记载中,直到1946年才由Hoogschagen首次合成YbCl3。 在目前YbCl3是一个现成可用的Yb3+离子来源,这就是为什么YbCl3的研究具有化学上的重要性。

Yb3+(来自 YbCl3)的价电子组态是 4135256,这是影响Yb3+化学行为的重要关键。Yb3+的大小也影响它的催化性能和生物学上的应用。例如,当Ce+3和Yb+3都有一个未配对电子时,Ce3+体积比Yb3+大很多,因为当 电子较 电子缺乏屏蔽作用时,有效核电荷数增加,镧系元素则会变小。 这就是所谓的镧系收缩。Yb3+的小体积使其有快速的催化能力,而且原子半径(0.99 Ǻ)可比得上许多重要的生物离子。

因为许多测量都是在气态下(YbCl3能以-3或Yb2Cl6的形态存在)操作,热力学性质的制表很难完成。Yb2Cl6 的形态是电子碰撞质谱仪发现 (Yb2Cl5+)而获得。 从大量的低激发态的-和-电子跃迁产生的额外并发物中获取实验数据。尽管有这些问题,YbCl3的热力学性质已经获得,而且C3V对称团已经根据四个主动式红外震荡确定。

YbCl3 可由 Yb2O3与四氯化碳,或热盐酸反应制得。

电子,为填补4轨域,可当作路易斯酸。YbCl3的路易斯酸性质,让YbCl3过渡状态中配位(通常为+)催化烷基化反应,如羟醛反应(Aldol reaction)和 Pictet-Spengler反应。

和表示镱盐作为路易士酸的配位方式。 以R = tert-butyl 和
R' = -(CH2)2Ph描述decarboxylative Aldol反应,其反应的产出显示YbCl3是一种有效的路易士酸催化剂:

金属盐类

2的产率(%)

FeCl3

40

ZnCl2

68

CuCl2

40

LaCl3

60

YbCl3

93

Pictet-Spengler反应产生一个有价值的tetrahydro-β-carboline ring system,它可以用于制备吲哚生物碱。 YbCl3催化路易士酸的反应,可以使之获得更多的产量,并且让反应时间从4天降低到24小时。

Yb3+的小体积使它有快速的催化作用,但代价是只能选择性催化特定反应。例如,-1,2-diols的mono-acetylation与YbCl3是反应最快的(2 h)。但是mono-acetylated产物的化学选择性比CeCl3 (23 h, 85%)低(50%)。

YbCl3 是一种 核磁共振位移试剂,让和YbCl3接触的原子核与没有与位移试剂接触的原子核产生不同的共振。 一般而言,顺磁性离子如(镧系)+3离子即是可用的位移试剂。YbCl3大大的影响了膜生物学,39K+ and23Na+的移动是建立电化学梯度的关键. 神经讯号是一种生命的基础领域,也许可以利用使用YbCl3的核磁共振技术来探测。YbCl3 也可以用来作为钙离子探针,和钠离子探针的装置相似。

YbCl3也用于追踨动物的消化。一些猪饲料的添加物,像益生菌,即添加在固态饲料或可饮用的液体中。YbCl3 跟随这些固态食物,并协助确定何种食物状态是吸收食物添加物的最佳状态。YbCl3浓度是以ICP(感应耦合等离子)质谱仪定量在0.0009 μg/mL之间。 YbCl3浓度随着时间改变,以动物对固体微粒的消化流速而定。因为YbCl3可以轻易的和排泄物一起排出体外,且不会改变体重、脏器重量、或血容比,这些都已在实验鼠上观察到。

YbCl3的催化性本质也可应用在DNA微阵列技术上,或称为基因芯片。 YbCl3能让附着在标的DNA上的萤光剂增加到50-80倍,这能造成传染病检测的革命性突破(例如快速检测肺结核)。

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