锝化合物 是锝 (Tc)元素形成的化合物 。由于锝的所有同位素都具有放射性,锝的所有化合物也都具有放射性。高锝酸盐 可用于医疗。
卤化物
Tc(II)和Tc(III)的氯化物可由四氯化锝 的热分解得到。Tc(IV)的卤化物仅已知四氯化锝 (TcCl4 )和四溴化锝 (TcBr4 ),而同族更重的铼 的四种卤素的化合物都是稳定的。[ 1] 四氯化锝 在水中部分水解,溶于盐酸生成TcCl2− 6 ,将含TcCl2− 6 的物种与氟化氢钾 共熔,可以制得TcF2− 6 ,这一氟代物种具有较高的水解稳定性。溴代和碘代物种也可由TcCl2− 6 和相应的卤化氢反应得到。[ 2] 对于TcCl2− 6 和TcBr2− 6 来说,它们可以发生如下的水合反应:[ 3]
TcX2− 6 + H 2 O ⇌ Tc(H 2 O)X− 5 + X−
当Cl− 浓度小于3 mol·L-1 时能够观察到Tc(H 2 O) 2 Cl 4 的生成。
五氟化锝(TcF5 )是Tc(V)唯一的卤化物,为黄色低熔点(50°C)的固体,在水中水解,生成TcO 2 、TcF2− 6 和TcO− 4 。拟卤配离子Tc(NCS)− 6 可由[(CH3 )4 N]+ 沉淀。[ 4] 六氟化锝 (TcF6 )可由锝粉和氟气直接反应制得。它是低熔点(37.4°C)、低沸点(55.3°C)的化合物,标准状况下为金黄色液体,加热时熔化为黄色液体或得到无色气体。[ 5] 它和NO、NOF、NO2 F反应,分别生成NOTcF6 、(NO)2 TcF8 和NO2 TcF7 。[ 6] 卤氧化物TcOF4 和TcOCl4 是已知的。Tc(VII)的卤化物尚未发现,但卤氧化物(如TcO3 F和TcO3 Cl)已有报道。TcO3 F可由二氧化锝 (TcO2 )和氟 (F2 )反应得到,它的熔点为18.3°C。[ 7] TcO2 F3 最初于1982年被报道,由七氧化二锝 和六氟化氙 反应得到。TcO2 F3 和二氟化氪 反应,可以得到TcOF5 。[ 8]
氧化物及硫属化物
Tc(III)的氧化物尚未制得,但三元氧化物如深紫色的NaTcO2 是已知的。[ 9] Tc(IV)的相应的物种二氧化锝 (TcO2 )可由TcCl2− 6 和碳酸盐反应,沉淀出TcO2 ·2H2 O,再在真空中脱水得到。二硫化锝 (TcS2 )可由七硫化二锝 (Tc2 S7 )的热分解得到。三元氧化物M2 TcO3 或M4 TcO4 是已知的。[ 2]
Tc(VII)的氧化物七氧化二锝 (Tc2 O7 )是锝最常见的氧化物,它可由金属锝在450-500°C氧化得到:[ 10]
4 Tc + 7 O2 → 2 Tc2 O7
Tc2 S7 可由酸化的高锝酸盐 和硫化氢 反应得到。[ 7] Tc2 S7 受热分解,生成TcS2 。含硒、碲的物种TcSe2 和TcTe2 由元素单质按化学计量比反应得到。[ 11]
高锝酸盐
七氧化二锝 (Tc2 O7 )和水反应生成高锝酸 (HTcO4 ),和碱反应生成高锝酸盐 。高锝酸与金属的氧化物 或氢氧化物 反应也能得到高锝酸盐。[ 12] 碱金属和铊(I)的偏高锝酸盐为无色晶体,其溶解度介于相应的高锰酸盐 和高铼酸盐 之间。高锝酸铵加热可以分解,生成二氧化锝 (TcO2 ),而高锝酸钾可以熔融甚至沸腾而不分解。[ 7] 高锝酸铵和无水氟化氢 反应,生成高锝酰氟(TcO3 F);[ 13] 和Fe2+ 在盐酸 介质中发生氧化还原反应 ,最终生成TcCl2− 6 物种。[ 14]
高锝酸盐可用于医学显像诊断。[ 15]
取代的高锝酸盐,如氮代高锝酸盐、氢配合物(TcH2− 9 )也是已知的。
簇合物
锝的簇合物的三棱柱和四棱柱结构,代表物质分别为[(CH3 )4 N]2 [Tc6 Cl12 ]和[Tc8 Br12 ]Br。
锌 粉在100°C的浓盐酸中还原高锝酸盐,可以得到Tc 2 Cl3− 8 阴离子簇,各种盐(如K+ 、Y3+ 、PyH+ 、铵盐及季铵盐)均已制得。[ 16] 在乙酸 和盐酸 的混合物中,用加压的氢气还原高锝酸盐,可以得到笼状的[Tc2 (CH3 COO)4 ]Cl2 。其高锝酸盐[Tc2 (CH3 COO)4 ](TcO4 )2 与2,2-二甲基丙酸的取代物{Tc2 [(CH3 )3 CCOO]4 }Cl2 也是已知。[ 17]
[Tc2 Cl8 ]3− 可以和与O2 发生氧化加成反应,生成[Tc2 Cl8 O2 ]3− ,产物在盐酸中分解,生成[TcO(OH)Cl4 ]2− 和[TcCl6 ]2− 。相应的[Tc2 Cl8 ]2− 氧化生成的[Tc2 Cl8 O2 ]2− 则很不稳定,甚至在非质子溶剂中即可分解为[TcCl6 ]2− 。[ 18] [Tc2 Cl8 ]3− 和[Tc2 Cl8 ]2− 和Br− 或I− 可以发生配体取代反应,混合取代产物如{[Tc8 Br2 I2 (μ-Br)4 (μ-I)4 ]I2 }2− 是已知的。非卤配体也能发生类似反应:[ 18]
[Tc2 Cl8 ]3− + 4 CH3 COO− ⇌ [Tc2 (CH3 COO)4 Cl2 ]− + 6 Cl−
[Tc2 Cl8 ]3− + 4 C5 H4 (OH)N ⇌ [Tc2 (C5 H4 ON)4 Cl] + 7 Cl− + 4 H+
参考文献
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参考书目
锝(I) 锝(III) 锝(IV) 锝(V) 锝(VI) 锝(VII) 非整数价态