氯化铜

✍ dations ◷ 2025-10-02 18:04:36 #一价铜化合物,氯化物,金属卤化物,半导体材料,配位化合物,烟火着色剂

氯化铜是铜(II)的氯化物,化学式为CuCl2。它是黄棕色固体,在空气中缓慢吸收水分生成蓝绿色的二水合物。自然界中氯化铜存在于很稀有的水氯铜矿中。

无水CuCl2为变形碘化镉结构。由于姜-泰勒效应的缘故,涉及一对配体时,一个d电子定域在强反键的分子轨道中,因此大多数铜(II)化合物都与理想的八面体型结构有偏差。在CuCl2(H2O)2中,铜为高度变形的八面体构型,被两个水分子和四个氯离子配体所包围,配体还与其他Cu原子不对称桥联。

氯化铜在水溶液中生成蓝色的2+和黄红色的卤素配离子x-。浓的CuCl2溶液中含有这些带色离子,呈混合色绿色;稀溶液的颜色则与温度有关,100°C时为绿色,室温下为蓝色。 氯化铜在火焰中发出蓝绿色光。

氯化铜为弱的路易斯酸,也是温和的氧化剂。其结构中含有扁平CuCl4的多聚长链。

1000°C时分解为CuCl和Cl2

氯化铜与盐酸或其他含氯离子的化合物反应,生成配离子CuCl3−和CuCl42−。

某些配离子的盐可以从水溶液中结晶出来,结构可以有很多种:氯化铜配离子结构

氯化铜还可与其他很多配体反应生成配合物,例如吡啶或三苯基氧化膦:

但膦一类的“软”配体,如三苯基膦、碘离子、氰离子和一些叔胺,会还原氯化铜得到一价铜配合物。

为了从氯化铜得到一价铜,常用的方法是用二氧化硫还原其水溶液:

CuCl2可提供Cu2+,用于制备不溶的铜(II)盐类。例如氯化铜与氢氧化物反应得到不溶氢氧化铜,在30°C以上分解为氧化铜:

分解反应为:

氯化铜可通过氧化铜、氢氧化铜或碳酸铜与盐酸反应制备:

无水CuCl2可由单质直接化合得到:

用CaCl2-冰浴冷却氯化铜的热稀盐酸溶液可以得到纯净的CuCl2

工业上主要用氯化铜作为瓦克法中的催化剂,与氯化钯(II)共同催化乙烯转化为乙醛。该法中,PdCl2被还原为Pd,再经CuCl2氧化又得到PdCl2。氯化铜的还原产物CuCl可被通入的空气氧化回CuCl2,从而完成循环。

(1) C2H4(g) + PdCl2(aq) + H2O (l) → CH3CHO (aq) + Pd(s) + 2 HCl(aq)

(2) Pd(s) + 2 CuCl2(aq) → 2 CuCl(s) + PdCl2(aq)

(3) 2 CuCl(s) + 2 HCl(aq) +1/2O2(g) → 2 CuCl2(aq) + H2O(l)

总反应:C2H4 +1/2O2 → CH3CHO

氯化铜在有机合成中也有很广泛的应用。氧化铝存在下,它可以对芳香烃和羰基化合物的α-氢进行氯化:

氯化铜对醛的alpha位氯化

反应在DMF之类的极性溶剂中进行,且常常加入氯化锂以加快反应速率。

CuCl2在氧气存在下也可氧化酚,主要产物可以是醌或是氧化二聚所得的偶联产物。后者可用于合成1,1-联二萘酚(BINOL)及其衍生物,产率和对映体过量百分数都很高:

偶联

这类化合物是合成BINAP时重要的中间体,其衍生物是不对称氢化反应常用的手性配体。

CuCl2也可催化磺酰氯对烯烃的自由基加成反应,碱存在下产物α-氯代砜可以发生消除得到乙烯基砜。

焰火中用氯化铜来产生蓝绿色光。

相关

  • 亚种亚种(subspecies)是指虽属同一物种但种内彼此占据地理分布或宿主互不重叠且生殖隔离不完善,彼此具有一定形态差异的生物类群。亚种名与种加词相同的亚种被称为指名亚种,亦称原名
  • 西伯利亚联邦管区西伯利亚联邦管区(俄语:Сибирский федеральный округ,罗马化:Sibirskí federaľný okrug)位于俄罗斯亚洲部分中部,是目前俄罗斯的联邦管区之一。2018
  • 汉尼斯·阿尔文汉尼斯·奥洛夫·哥斯达·阿尔文(瑞典语:Hannes Olof Gösta Alfvén,1908年5月30日-1995年4月2日),瑞典等离子体物理学家、天文学家,致力于磁流体动力学领域的研究,其成果被广泛应
  • 李东垣李杲(杲,注音:ㄍㄠˇ;汉语拼音:gǎo,1180年-1251年),字明之,号东垣老人,后世多称为李东垣。真定(今河北正定)人。金元四大家之一,开创了补土派。由于李东垣生活于北方,所以被誉为北医。自幼
  • 波茨坦协定《波茨坦协定》(Potsdam Agreement)是第二次世界大战欧洲战场战事结束后有关德国占领与重建问题的一项协定。该协定于1945年8月2日在波茨坦会议上由苏联、美国和英国三方共同
  • 鹞可以指:
  • 维拉诺瓦维拉诺瓦大学(Villanova University),是位于美国宾夕法尼亚州费城西北郊维拉诺瓦的一所私立大学。它成立于1842年,学校的历史一直可以追溯到1796年,罗马天主教奥斯定会在此建立的
  • 食水饮用水是具有一定品质控管,可供饮用或使用而不会造成立即或长期性危害的水。在多数发达国家,即使只有极低比例的水实际使用于饮用或烹饪,常见用途包括洗涤和景观灌溉等,但其家庭
  • 埃涅阿斯纪《埃涅阿斯记》(拉丁语: .mw-parser-output .IPA{font-family:"Charis SIL","Doulos SIL","Linux Libertine","Segoe UI","Lucida Sans Unicode","Code2000","Gentium","Genti
  • 村舍花园村舍花园是一种别具一格的花园,具有自然随意的设计、不失传统的材料、繁密葱郁的园艺种植以及并存的观赏与实用价值。它起源于英国,与富丽堂皇的正式花园风格不同,村舍花园更注