Хлорид меди (I) - Copper(I) chloride
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Хлорид меди (I) | |
| Другие имена Хлорид меди | |
| Идентификаторы | |
3D модель (JSmol ) | |
| 8127933 | |
| ЧЭБИ | |
| ChemSpider | |
| DrugBank | |
| ECHA InfoCard | 100.028.948  |
| Номер ЕС |
|
| 13676 | |
PubChem CID | |
| Номер RTECS |
|
| UNII | |
| |
| |
| Характеристики | |
| CuCl | |
| Молярная масса | 98,999 г / моль[1] |
| Внешность | белый порошок, слегка зелёный от окисленных примесей |
| Плотность | 4,14 г / см3[1] |
| Температура плавления | 423 ° С (793 ° F, 696 К) [1] |
| Точка кипения | 1490 ° С (2710 ° F, 1760 К) (разлагается)[1] |
| 0,047 г / л (20 ° С)[1] | |
Продукт растворимости (Kзр) | 1.72×10−7 |
| Растворимость | не растворим в этиловый спирт, ацетон;[1] растворим в концентрированных HCl, NH4ОЙ |
| Ширина запрещенной зоны | 3,25 эВ (300 К, прямое)[2] |
| -40.0·10−6 см3/ моль[3] | |
| 1.930[4] | |
| Структура | |
| Цинковая обманка, cF20 | |
| F43м, №216[5] | |
а = 0,54202 нм | |
Объем решетки (V) | 0,1592 нм3 |
Формула единиц (Z) | 4 |
| Опасности | |
| Паспорт безопасности | Джей Ти Бейкер |
| Пиктограммы GHS |   |
| Сигнальное слово GHS | Предупреждение |
| H302, H400, H410 | |
| P264, P270, P273, P301 + 312, P330, P391, P501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | Негорючий |
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD50 (средняя доза ) | 140 мг / кг |
| NIOSH (Пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (Допустимо) | TWA 1 мг / м3 (как Cu)[6] |
REL (Рекомендуемые) | TWA 1 мг / м3 (как Cu)[6] |
IDLH (Непосредственная опасность) | TWA 100 мг / м3 (как Cu)[6] |
| Родственные соединения | |
Другой анионы | Бромид меди (I) Иодид меди (I) |
Другой катионы | Хлорид меди (II) Хлорид серебра (I) |
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверять (что   ?) | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Хлорид меди (I), обычно называемый хлорид меди, это нижний хлористый из медь, с формулой CuCl. Вещество представляет собой белое твердое вещество, мало растворимое в воде, но хорошо растворимое в концентрированных соляная кислота. Загрязненные образцы выглядят зелеными из-за присутствия хлорид меди (II) (CuCl2).[7]
История
Хлорид меди (I) был впервые получен Роберт Бойл в середине семнадцатого века[8] из хлорид ртути (II) («Венецианский сублимат») и металлическая медь:
- HgCl2 + 2 Cu → 2 CuCl + Hg
В 1799 г. J.L. Пруст охарактеризовал два различных хлорида меди. Он приготовил CuCl путем нагревания CuCl.2 при нагревании до красного цвета в отсутствие воздуха, что приводит к потере половины связанного хлора с последующим удалением остаточного CuCl2 промыванием водой.[9]
Кислый раствор CuCl ранее использовался для анализа содержания окиси углерода в газах, например, в газовом аппарате Hempel.[требуется разъяснение ].[10] Это приложение было значительным[11] в девятнадцатом и начале двадцатого веков, когда угольный газ широко использовался для отопления и освещения.
Синтез
Хлорид меди (I) получают в промышленных масштабах путем прямого сочетания металлической меди и хлора при 450–900 ° C:[12][13]
Хлорид меди (I) также может быть получен сокращение хлорид меди (II) с диоксид серы, или с аскорбиновой кислотой (Витамин С ), который действует как снижения сахара:
Можно использовать многие другие восстановители.[14]
Характеристики
Хлорид меди (I) имеет кубическую цинковая обманка кристаллическая структура в условиях окружающей среды. При нагревании до 408 ° C структура меняется на гексагональную. Несколько других кристаллических форм CuCl появляются при высоких давлениях (несколько ГПа).[5]
Хлорид меди (I) - это Кислота Льюиса, который классифицируется как мягкий по Концепция жесткой-мягкой кислотной основы. Таким образом, он образует серию комплексы с мягким Базы Льюиса Такие как трифенилфосфин:
- CuCl + 1 P (C6ЧАС5)3 → 1/4 {CuCl [P (C6ЧАС5)3]}4
- CuCl + 2 P (C6ЧАС5)3 → CuCl [P (C6ЧАС5)3)]2
- CuCl + 3 P (C6ЧАС5)3 → CuCl [P (C6ЧАС5)3)]3
Хотя CuCl нерастворимый в воды, он растворяется в водные растворы содержащие подходящие донорные молекулы. Образует комплексы с галогенид ионы, например, образующие ЧАС3О+ CuCl2− в концентрированном соляная кислота. Хлорид вытесняется CN− и S2О32−.
Растворы CuCl в HCl или же NH3 впитывать монооксид углерода с образованием бесцветных комплексов, таких как димер с мостиковым мостиком [CuCl (CO)]2. Те же растворы соляной кислоты также реагируют с ацетилен газ с образованием [CuCl (C2ЧАС2)]. Аммиакальный растворы CuCl вступают в реакцию с ацетиленами с образованием взрывчатого вещества. ацетилид меди (I), Cu2C2. Алкеновые комплексы o может быть получен уменьшением CuCl2 к диоксид серы в присутствии алкена в алкоголь решение. Комплексы с диены Такие как 1,5-циклооктадиен особенно стабильны:[15]
В отсутствие других лигандов его водный решения нестабильны относительно непропорциональность:[16]
- 2 CuCl → Cu + CuCl2
Отчасти по этой причине образцы в воздухе приобретают зеленую окраску.
Использует
Основное применение хлорида меди (I) - это прекурсор фунгицид оксихлорид меди. Для этого водный раствор хлорида меди (I) генерируется соразмерность а затем окисленные воздухом:
- Cu + CuCl2 → 2 CuCl
- 4 CuCl + O2 + 2 часа2O → Cu3Cl2(ОЙ)4 + CuCl2
Хлорид меди (I) катализирует различные органические реакции, как обсуждалось выше. Его близость к монооксид углерода в присутствии хлорид алюминия эксплуатируется в COPureSM процесс.
В органическом синтезе
CuCl используется с монооксид углерода, хлорид алюминия, и хлористый водород в Реакция Гаттермана-Коха с образованием бензальдегидов.
в Реакция Сандмейера.[17][18] Лечение соль арендиазония с CuCl приводит к арилхлориду, например:
Реакция имеет широкий размах и обычно дает хорошие выходы.
Ранние исследователи заметили, что галогениды меди (I) катализируют 1,4-присоединение Реактивы Гриньяра на альфа, бета-ненасыщенные кетоны[19] привело к развитию органокупрат реагенты, которые сегодня широко используются в органический синтез:[20]
Это открытие привело к развитию медьорганическая химия. Например, CuCl реагирует с метиллитий (CH3Ли) сформировать "Реактивы Гилмана "например (CH3)2CuLi, которые широко используются в органический синтез. Реактивы Гриньяра образуют аналогичные медноорганические соединения. Хотя другие соединения меди (I), такие как йодид меди (I) в настоящее время чаще используются для этих типов реакций, хлорид меди (I) по-прежнему рекомендуется в некоторых случаях:[21]
Здесь Bu указывает на n-бутил группа. Без CuCl Реактив Гриньяра сам по себе дает смесь 1,2- и 1,4-продуктов присоединения (т.е. бутил присоединяется в точке C, близкой к C = O).
Хлорид меди (I) также является промежуточным продуктом, образованным из хлорид меди (II) в Wacker процесс.
В химии полимеров
CuCl используется в качестве катализатора в Радикальная полимеризация с переносом атома (ATRP).
Ниша использует
Хлорид меди (I) также используется в пиротехника как сине-зеленый краситель. В испытание пламенем, хлориды меди, как и все соединения меди, излучают зелено-синий цвет.
Естественное явление
Природная форма CuCl - редкий минерал. нантокит.[22][23]
Рекомендации
- ^ а б c d е ж Хейнс, Уильям М., изд. (2011). CRC Справочник по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. п. 4.61. ISBN 1439855110.
- ^ Гарро, Нурия; Кантареро, Андрес; Кардона, Мануэль; Руф, Тобиас; Гебель, Андреас; Линь, Чэнтянь; Рейманн, Клаус; Рюбенаке, Стефан; Steube, Маркус (1996). «Электрон-фононное взаимодействие на прямом промежутке галогенидов меди». Твердотельные коммуникации. 98: 27–30. Дои:10.1016/0038-1098(96)00020-8.
- ^ Хейнс, Уильям М., изд. (2011). CRC Справочник по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. п. 4.132. ISBN 1439855110.
- ^ Патнаик, Прадёт (2002) Справочник неорганических химикатов. Макгроу-Хилл, ISBN 0-07-049439-8
- ^ а б Hull, S .; Кин, Д. А. (1994). «Полиморфизм галогенидов меди (I) под высоким давлением: нейтронографическое исследование до ~ 10 ГПа». Физический обзор B. 50 (9): 5868–5885. Дои:10.1103 / PhysRevB.50.5868. PMID 9976955.
- ^ а б c Карманный справочник NIOSH по химической опасности. "#0150". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Пастор Антонио К. (1986) Патент США 4582579 «Способ получения хлорида меди, не содержащего ионов меди» Раздел 2, строки 4–41.
- ^ Бойль, Роберт (1666). Соображения и эксперименты о происхождении форм и качеств. Оксфорд. Как сообщает Mellor[требуется полная цитата ].
- ^ Пруст, Дж. Л. (1799). "Recherches sur le Cuivre". Анна. Чим. Phys. 32: 26–54.
- ^ Мартин, Джеффри (1917). Промышленная и производственная химия (Часть 1, Органическая ред.). Лондон: Кросби Локвуд. С. 330–31.
- ^ Льюис, Вивиан Х. (1891). «Анализ световых газов». Журнал Общества химической промышленности. 10: 407–413.
- ^ Ричардсон, Х. В. (2003). «Соединения меди». Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера. Дои:10.1002 / 0471238961.0315161618090308.a01.pub2. ISBN 0471238961.
- ^ Zhang, J .; Ричардсон, Х. В. (2016). «Соединения меди». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. С. 1–31. Дои:10.1002 / 14356007.a07_567.pub2. ISBN 978-3-527-30673-2.
- ^ Glemser, O .; Зауэр, Х. (1963). «Хлорид меди (I)». В Брауэре, Г. (ред.). Справочник по препаративной неорганической химии. 1 (2-е изд.). Нью-Йорк: Academic Press. п. 1005.
- ^ Николлс, Д. (1973) Комплексы и переходные элементы первого ряда, Macmillan Press, Лондон.
- ^ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. п. 1185. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Уэйд, Л. Г. (2003) Органическая химия, 5-е изд., Prentice Hall, Upper Saddle River, Нью-Джерси, с. 871. ISBN 013033832X.
- ^ Марч, Дж. (1992) Продвинутая органическая химия, 4-е изд., Wiley, New York. п. 723. ISBN 978-0-470-46259-1
- ^ Kharasch, M. S; Тоуни, П. О. (1941). «Факторы, определяющие протекание и механизмы реакций Гриньяра. II. Влияние металлических соединений на реакцию между изофороном и метилмагнием бромидом». Варенье. Chem. Soc. 63 (9): 2308. Дои:10.1021 / ja01854a005.
- ^ Jasrzebski, J. T. B.H .; ван Котен, Г. (2002) Современная химия медьорганического происхождения, Н. Краузе (ред.). Wiley-VCH, Вайнхайм, Германия. п. 1. Дои:10.1002 / 3527600086.ch1 ISBN 9783527600083.
- ^ Bertz, S. H .; Фэйрчайлд, Э. Х. (1999) Справочник реагентов для органического синтеза, Том 1: Реагенты, вспомогательные вещества и катализаторы для образования связи C-C, Р. М. Коутс, С. Э. Дания (ред.). Вили, Нью-Йорк. С. 220–3. ISBN 978-0-471-97924-1.
- ^ https://www.mindat.org/min-2840.html
- ^ https://www.ima-mineralogy.org/Minlist.htm
внешняя ссылка
- Национальный кадастр загрязнителей - Информационный бюллетень по меди и соединениям
- COPureSM Процесс очистки CO с использованием комплекса хлорида меди