Oxitricloruro de vanadio

 
Oxitricloruro de vanadio

gris: vanadio;
rojo: oxígeno;
verde: cloro;
Nombre IUPAC
Vanadio tricloridro óxido?
General
Fórmula molecular VOCl3
Identificadores
Número CAS 7727-18-6[1]​
InChI=InChI=1S/3ClH.O.V/h3*1H;;/q;;;;+3/p-3
Key: JBIQAPKSNFTACH-UHFFFAOYSA-K
Propiedades físicas
Densidad 1826 kg/m³; 1,826 g/cm³
Punto de fusión −76,5 °C (197 K)
Punto de ebullición 126,7 °C (400 K)
Presión de vapor 1.84
Propiedades químicas
Solubilidad en agua se descompone
Peligrosidad
NFPA 704

1
3
3
Frases R R14, R25, R34
Frases S S26, S27, S36/37/39, S45
Riesgos
LD50 140 mg kg−1
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
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El oxitricloruro de vanadio es un compuesto inorgánico de fórmula VOCl3. Este líquido destilable hidroliza fácilmente con el aire y es un fuerte oxidante. Se emplea como reactivo en síntesis orgánica.[2]​

Propiedades

El VOCl3es un compuesto de vanadio (V) y como tal es diamagnético. Presenta estructura tetraédrica con ángulos de enlace O-V-Cl de 111 ° y ángulos de enlace Cl-V-Cl de 108 °. Las longitudes de enlace V-O y V-Cl son 157 y 214 pm, respectivamente. El VOCl3 es altamente reactivo con el agua y produce HCl. Es soluble en disolventes no polares tales como benceno, CH2Cl2, y hexano. En algunos aspectos, las propiedades químicas de VOCl3 y POCl3son similares. Una distinción es que VOCl3 es un agente oxidante fuerte, mientras que el compuesto de fósforo no lo es.[3]​

Síntesis

El VOCl3 se sintetiza mediante la cloración de V2O5. La reacción sucede a 600 °C:[4]​

3 Cl2 + V2O5 → 2 VOCl3 + 1.5 O2

Cuando el V2O5 se utiliza como una mezcla íntima con carbono, el producto de síntesis a 200-400 °C; en este caso el carbono sirve como agente de desoxigenación afín a su utilización en el proceso Kroll para la fabricación de TiCl4 desde TiO2.

El vanadio (III) óxido también puede ser utilizado como precursor:

3 Cl2 + V2O3 → 2 VOCl3 + 0.5 O2

Una síntesis de laboratorio más característico consiste en la cloración de V2O5 con SOCl2.[5]​

V2O5 + 3 SOCl2 → 2 VOCl3 + 3 SO2

Reacciones

hidrólisis y alcohólisis

Oxitricloruro de vanadio rápidamente hidroliza resultantes en pentóxido de vanadio y ácido clorhídrico. En la imagen, naranja V2O5 puede verse formando en las paredes del vaso. Un intermedio de este proceso es el VO2Cl:

2 VOCl3 + 3 H2O → V2O5 + 6 HCl

El VOCl3 reacciona con alcoholes, especialmente en la presencia de un aceptor de protones (por ejemplo,VO2Cl) para dar alcóxidos :

VOCl3 + 3 ROH → VO(OR)3 + 3 HCl (R = Me, Ph, etc.)

interconversiones a otros compuestos VO-Cl

El VOCl3 también se utiliza en la síntesis de VOCl2.

V2O5 + 3 VCl3 + VOCl3 → 6 VOCl2

Monocloruro Dioxovanadium se pueden preparar por una reacción inusual que implica Cl2O.[6]​

VOCl3 + Cl2O → VO2Cl + 2 Cl2

A temperaturas superiores a 180 °C, el VO2Cl se descompone a V2O5 y VOCl3. De manera similar, VOCl2 también se descompone para dar VOCl3, junto con VOCl.

La formación de aductos

El VOCl3 es fuertemente ácido de Lewis, como se demuestra por su tendencia a formar aductos con bases de varias maneras, tales como MeCN y aminas. En la formación de los aductos, los cambios de vanadio de cuatro coordenadas geometría tetraédrica de seis a coordinar la geometría octaédrica:

VOCl3 + 2 H2NEt → VOCl3(H2NEt)2

El VOCl3 en la polimerización de alqueno

El VOCl3 se utiliza como un catalizador o precatalizador en la producción de cauchos de etileno-propileno (EPDM).

Referencias

  1. ↑ Número CAS
  2. ↑ M. O'Brien, B. Vanasse (2001). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. 
  3. ↑ A. Earnshaw, N. Greenwood (1997). The Chemistry of the Elements - Second Edition. pp. 513–514. 
  4. ↑ A. Holleman, E. Wiberg (2001). Inorganic Chemistry. 
  5. ↑ S. Tyree (1967). Inorganic Syntheses Volume IX. p. 80. 
  6. ↑ H. Oppermann, "Gleichgewichte mit VOCl3, VO2Cl, VOCl2" Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie, vol. 331. 113-126 (1967)