Войти
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Имена ИЮПАК Хлорид гафния (IV). Тетрахлорид гафния | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| 3D-модель (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.033.463  |
| PubChem CID | |
| UNII | |
| CompTox Панель управления (EPA ) | |
InChI
| |
| 231>Cl [Hf] (Cl) (Cl) Cl | |
| Свойства | |
| Химическая формула | HfCl 4 |
| Молярная масса | 320,302 г / моль |
| Внешний вид | белый кристаллический твердое вещество |
| Плотность | 3,89 г / см |
| Температура плавления | 432 ° C (810 ° F; 705 K) |
| Растворимость в воде | разлагается |
| Давление пара | 1 мм рт. ст. при 190 ° C |
| Структура | |
| Кристаллическая структура | Моноклинная, mP10 |
| Пространственная группа | C2 / c, No. 13 |
| Постоянная решетки | a = 0,6327 нм, b = 0,7377 нм, c = 0,62 нм |
| Координационная геометрия | 4 |
| Опасности | |
| Основные опасности | Раздражающее и коррозионное вещество |
| Паспорт безопасности | MSDS |
| Температура вспышки | Невоспламеняющийся |
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
| LD50(средняя доза ) | 2362 мг / кг (крыса, перорально) |
| Родственные соединения | |
| Другие анионы | Тетрафторид гафния. Бромид гафния (IV). Иодид гафния (IV) |
| Прочие катионы | Хлорид титана (IV). Хлорид циркония (IV) |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 Y (что такое ?) | |
| Ссылки ink | |
Гафний ( IV) хлорид представляет собой неорганическое соединение с формулой HfCl 4. Это бесцветное твердое вещество является предшественником большинства металлоорганических соединений гафния . Он имеет множество узкоспециализированных приложений, в основном в материаловедении и в качестве катализатора.
HfCl 4 может быть получено с помощью нескольких связанных процедур:
гафния и циркония происходят вместе в таких минералах, как циркон, цитолит и бадделеит. Циркон содержит от 0,05% до 2,0% диоксида гафния HfO 2, цитолит с содержанием от 5,5% до 17% HfO 2 и бадделеит содержит от 1,0 до 1,8% HfO 2. Соединения гафния и циркония извлекаются из руд вместе и превращаются в смесь тетрахлоридов.
Разделение HfCl 4 и ZrCl 4 затруднено, поскольку соединения Hf и Zr имеют очень похожие химические и физические свойства. Их атомные радиусы близки: атомный радиус гафния составляет 156,4 пм, а у Zr - 160 пм. Эти два металла вступают в сходные реакции и образуют сходные координационные комплексы.
Для очистки HfCl 4 от ZrCl 4 был предложен ряд способов, включая фракционную перегонку, фракционное осаждение, фракционную кристаллизацию и ионный обмен. Логарифм (основание 10) давления паров твердого хлорида гафния (от 476 до 681 K) определяется уравнением: log 10 P = −5197 / T + 11,712, где давление измеряется в торр и температура в кельвинах. (Давление при температуре плавления составляет 23000 торр.)
Один метод основан на разнице в восстанавливаемости между двумя тетрагалогенидами. Тетрагалогениды можно разделить путем селективного восстановления соединения циркония до одного или нескольких низших галогенидов или даже до циркония. Тетрахлорид гафния остается практически неизменным во время восстановления и может быть легко извлечен из субгалогенидов циркония. Тетрахлорид гафния летуч и поэтому может быть легко отделен от нелетучего тригалогенида циркония.
Эта группа 4 галогенид содержит гафний в степени окисления +4 . Твердый HfCl 4 представляет собой полимер с октаэдрическими Hf-центрами. Из шести хлоридных лигандов, окружающих каждый центр Hf, два хлоридных лиганда являются концевыми, а четыре - мостиковыми к другому центру Hf. В газовой фазе и ZrCl 4, и HfCl 4 принимают мономерную тетраэдрическую структуру, наблюдаемую для TiCl 4. Электронографические исследования HfCl 4 в газовой фазе показали, что межъядерное расстояние Hf-Cl составляет 2,33 Å, а межъядерное расстояние Cl… Cl составляет 3,80 Å. Отношение межъядерных расстояний r (Me-Cl) / r (Cl… Cl) составляет 1,630, и это значение хорошо согласуется со значением для модели правильного тетраэдра (1,633).
Структура HfCl 4 (thf) 2.Соединение гидролизуется с выделением хлористого водорода :
Таким образом, выдержанные образцы часто загрязнены оксихлоридами, которые также бесцветны.
THF образует мономерный 2: 1 комплекс:
Поскольку этот комплекс растворим в органических растворителях, он является полезным реагентом для получения других комплексов гафния.
HfCl 4 подвергается метатезису соли с Реактивы Гриньяра. Таким образом можно получить тетрабензилгафний.
Со спиртами образуются алкоксиды.
Эти соединения имеют сложную структуру.
Восстановление HfCl 4 особенно сложно. В присутствии фосфиновых лигандов восстановление может быть осуществлено с помощью калийно-натриевого сплава :
Темно-зеленый дигафний является диамагнитным. Рентгеновская кристаллография показывает, что комплекс имеет биоктаэдрическую структуру с общими краями, очень похожую на аналог Zr.
Тетрахлорид гафния - прекурсоры или к высокоактивным катализаторам полимеризации Циглера-Натта алкенов, особенно пропилена. Типичные катализаторы получают из тетра бензилгафния.
HfCl 4, которая является эффективной кислотой Льюиса для различных применений в органическом синтезе. Например, ферроцен алкилируют аллилдиметилхлорсиланом более эффективно с использованием хлорида гафния по сравнению с трихлоридом алюминия. Больший размер Hf может снизить склонность HfCl 4 образовывать комплекс с ферроценом.
HfCl 4 увеличивает скорость и контроль 1,3-диполярных циклоприсоединений. Было обнаружено, что она дает лучшие результаты, чем другие кислоты Льюиса, при использовании с арил и алифатическими альдоксимами, что делает возможным специфическое образование.
HfCl 4 рассматривался как предшественник для химического осаждения из паровой фазы и осаждения атомных слоев из диоксид гафния и силикат гафния, используемые в качестве диэлектриков high-k при производстве современных интегральных схем высокой плотности. Однако из-за его относительно низкой летучести и коррозионных побочных продуктов (а именно, HCl ) HfCl 4 был постепенно сокращен за счет металлоорганических предшественников, таких как тетракис этилметиламино. гафний (TEMAH).
