五氯化铌

五氯化铌
IUPAC名
Niobium(V) chloride
氯化铌(V)
别名 氯化铌
识别
CAS号 10026-12-7（NbCl5）  checkY
17499-28-4（Nb2Cl10）  ☒N
PubChem 24818
EINECS 233-059-8
RTECS QU0350000
性质
化学式 NbCl5
摩尔质量 270.17 g·mol⁻¹
外观 黄色结晶
熔点 204.7 °C
沸点 254 °C
溶解性（水） 水解
溶解性（其他溶剂） 可溶
热力学
ΔfHm⦵298K -797.47 kJ/mol
S⦵298K 214.05 J.K−1.mol−1
危险性
欧盟分类 未列
闪点 不可燃
相关物质
相关氯化物 四氯化钒、五氯化钽
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

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。

结构

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。[1]

五氯化铌结构

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。

用途

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。

羰基ene反应 五氯化铌


DA反应 五氯化铌

它与某些吡咯烷反应得到N-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。[2]

N-酰基亚胺离子
N-酰基亚胺离子

参考资料

  1. ^ Cotton, F.A., P. A. Kibala, M. Matusz and R. B. W. Sandor. Structure of the Second Polymorph of Niobium Pentachloride. Acta Cryst. 1991, C47: 2435–2437. doi:10.1107/S0108270191000239. 
  2. ^ Andrade, C. K. Z.; Rocha, R. O.; Russowsky, D.; & Godoy, M. N. Studies on the Niobium Pentachloride-Mediated Nucleophilic Additions to an Enantiopure Cyclic N-acyliminium Ion Derived from (S)-malic acid (PDF). J. Braz. Chem. Soc. 2005, 16: 535–539 [2008-10-15]. doi:10.1590/S0103-50532005000400007. （原始内容 (PDF)存档于2007-10-12）. 
  • Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey (1980). Advanced Inorganic Chemistry (4th Edn.). New York:Wiley. ISBN 0-471-02775-8.