Золото (iii) хлорид
| |
 шарика Модель AUCL 3
| |
 Кристаллическая структура AUCL 3
| |
| Имена | |
|---|---|
| Имя IUPAC
Золото (iii) трихлорид
| |
| Другие имена
Аурика хлорида
Золотой трихлорид | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| Чеби | |
| Chemspider | |
| Echa Infocard | 100.033.280 |
PubChem CID
|
|
| Rtecs номер |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Comptox Dashboard ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| Aucl 3 (существует как Au 2 Cl 6 ) | |
| Молярная масса | 606.6511 g/mol |
| Появление | Красные кристаллы (безводные); золотые, желтые кристаллы (моногидрат) [ 1 ] |
| Плотность | 4,7 г/см 3 |
| Точка плавления | 160 ° C (320 ° F; 433 K) (разлагается) |
| 68 г/100 мл (20 ° C) | |
| Растворимость | растворимый в эфире и этаноле , слегка растворимый в жидком аммиаке , нерастворимый в бензоле |
| −112·10 −6 см 3 /мол | |
| Структура | |
| моноклинный | |
| P2 1 /C. | |
a = 6,57 Å b = 11,04., c = 6,44 A = 90 °, b = 113,3 °, c = 90 ° [ 2 ]
| |
| Квадратный плоский | |
| Термохимия | |
Энтальпия STD
образование (Δ f h ⦵ 298 ) |
-117,6 кДж / раз [ 3 ] |
| Опасности [ 4 ] | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности
|
Раздражающий |
| GHS Маркировка : | |
| |
| Предупреждение | |
| H315 , H319 , H335 | |
| P261 , P264 , P271 , P280 , P302+P352 , P305+P351+P338 | |
| Связанные соединения | |
Другие анионы
|
Золото (iii) фторид Золото (iii) бромид |
Другие катионы
|
Золото (i) хлорид Серебро (i) хлорид Платина (II) хлорид Ртуть (II) хлорид |
| Дополнительная страница данных | |
| Золото (iii) хлорид (страница данных) | |
За исключением случаев, когда отмечены, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
| |
Золото (III) хлорид традиционно называемый аурикой , является неорганическим соединением золота , и хлора с молекулярной формулой Au 2 Cl 6 . «III» в названии указывает, что золото имеет состояние окисления +3, типичное для многих золотых соединений. Он имеет две формы: моногидрат (Aucl 3 · H 2 O) и безводная форма, которые являются гигроскопическими и чувствительными к свету твердым веществам. Это соединение димером является Aucl 3 . Это соединение имеет несколько применений, такого как окислительный агент и для катализирования различных органических реакций .
Структура
[ редактировать ]AUCL 3 существует как с хлоридным мостиком димер как твердый , так и пара , по крайней мере, при низких температурах. [ 2 ] Золото (iii) бромид ведет себя аналогично. [ 1 ] Структура аналогична структуре хлорида йода (III) .
Каждый золотой центр является квадратным плоским хлоридом золота (III), который типичен для металлического комплекса с D D 8 количество электронов . Связь в AUCL 3 считается несколько ковалентным . [ 1 ]
Характеристики
[ редактировать ]Золото (III) хлорид представляет собой диамагнитное светочувствительное твердое твердое вещество, которое образует оранжевый моногидрат, AUCL 3 · H 2 O; Безводные и моногидрат являются гигроскопическими . Безводная форма поглощает влагу из воздуха, образуя моногидрат, который может быть обратный путем добавления тионилхлорида . [ 5 ]
Подготовка
[ редактировать ]Золото (III) хлорид был впервые подготовлен в 1666 году Робертом Бойлом реакцией металлического золота и хлора при 180 ° C: [ 1 ] [ 6 ] [ 7 ]
- 2 Au + 3 Cl 2 → Au 2 Cls 6
Этот метод является наиболее распространенным методом подготовки хлорида золота (III). Это также может быть приготовлено путем реагирования золотого порошка с йодом монохлоридом : [ 5 ]
- От 2 до + 6 ICL → 2 AUCL 3 + 3 I 2
Реакция хлорирования может проводиться в присутствии хлорида тетрабутиламмония , продукт является липофильным солью тетрабутиламмония тетрахлораураурата. [ 8 ]
Другой метод приготовления - через хлоровриновую кислоту , которая получается путем сначала растворяя золотой порошок в аква -режиме, чтобы получить хлороуврическую кислоту: [ 9 ]
- Au + hno 3 + 4 hcl → h [Aucl 4 ] + 2 H 2 O + нет
Полученная хлороуративная кислота впоследствии нагревается в инертной атмосфере при 100 ° C, чтобы дать Au 2 Cl 6 : [ 10 ] [ 11 ]
- 2 часа [AUCL 4 ] → Au 2 Cl 6 + 2 HCl
Реакция
[ редактировать ]
Разложение
[ редактировать ]Безводный AUCL 3 начинает разлагаться до AUCL (хлорид золота (I)) при приблизительно 160 ° C (320 ° F), однако, в свою очередь, подвергается диспропорции при более высоких температурах с получением золотого металла и AUCL 3 : [ 5 ] [ 10 ]
- AUCL 3 → AUCL + CL 2 (160 ° C)
- 3 AUCL → AUCL 3 + 2 в (> 210 ° C)
Из -за диспропорции AUCL выше 210 ° C, большая часть золота находится в форме элементарного золота. [ 12 ] [ 11 ]
Золото (III) хлорид более стабилен в атмосфере хлора и может возвышенным примерно при 200 ° C без какого -либо разложения. В атмосфере хлора AUCL 3 разлагается при 254 ° C, получая AUCL, который, в свою очередь, разлагается при 282 ° C до элементарного золота. [ 2 ] [ 13 ] не может существовать никакие золотые хлориды Этот факт, что в процессе Miller . [ 14 ]
Другие реакции
[ редактировать ]AUCL 3 - это кислота Lewis и легко образует комплексы . Например, он реагирует с соляной кислотой с образованием хлоровейской кислоты ( H [AUCL 4 ] ): [ 15 ]
- HCL + AUCL 3 → H + + [AUCL 4 ] −
Хлоровейская кислота - это продукт, образующийся, когда золото растворяется в аква -регрии . [ 15 ]
При контакте с водой, AUCL 3 образует кислотные гидраты и конъюгатное основание [AUCL 3 (OH)] − Полем А Фей 2+ Ион может уменьшить его, вызывая ускорение элементарного золота из раствора. [ 1 ] [ 16 ]
Другие источники хлорида, такие как KCL , также конвертируют Aucl 3 в [AUCL 4 ] − Полем Водные решения AUCL 3 реагирует с водным основанием, таким как гидроксид натрия, образуя осадок Au (OH) 3 , который будет растворяться в избытке NaOH, образуя укур натрия ( Naauo 2 ). Если осторожно нагревается, Au (OH) 3 разлагается на оксид золота (III) , Au 2 O 3 , а затем в золотой металл. [ 15 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
Золото (III) хлорид является отправной точкой химического синтеза многих других золотых соединений. Например, реакция с цианидом калия производит водорастворимый комплекс, K [AU (CN) 4 ] : [ 20 ]
- AUCL 3 + 4 KCN → K [AU (CN) 4 ] + 3 KCl
Золотой (iii) фторид также может быть получен из хлорида золота (III), реагируя его с помощью трифторида брома . [ 15 ]
Золото (III) хлорид реагирует с бензолом в легких условиях (время реакции в несколько минут при комнатной температуре) для получения дихлорида димерного фенилголда (III); Разнообразные другие арены подвергаются аналогичной реакции: [ 21 ]
- 2 PHH + Au 2 Cl 6 → [Phacl 2 ] 2 + 2 Hcl
Золото (III) хлорид реагирует с окисью углерода различными способами. Например, реакция безводного AUCL 3 и угарного газа при SOCL 2 производит хлорид золота (I, III) с Au (CO) CL в качестве промежуточного соединения: [ 22 ] [ 23 ]
- 2 Aucl 3 + 2 Co → Au 4 Cl 8 + 2 Cocl 2
Если угарный угарный газ находится в избытке, вместо этого производится Au (co) Cl. [ 24 ] [ 25 ]
Однако при тетрахлорэтилене и при 120 ° С хлорид золота (III) сначала уменьшается до хлорида золота (I), который дополнительно реагирует с образованием Au (CO) Cl. Также известно, что AUCL 3 катализирует выработку Phosgene . [ 25 ] [ 26 ]
Приложения
[ редактировать ]Хотя хлорид золота (III) не имеет коммерческого использования, он имеет много применений в лаборатории. [ 5 ]
Органический синтез
[ редактировать ]С 2003 года, AUCL 3 привлек интерес органических химиков в качестве мягкого кислотного катализатора для различных реакций, [ 27 ] Хотя никаких преобразований не было коммерциализировано. Золотые (iii) соли , особенно NA [AUCL 4 ] , обеспечивают альтернативу солям ртути (II) в качестве катализаторов реакций с участием алкинов . Иллюстративной реакцией является гидратация терминальных алкинов для получения ацетильных соединений. [ 28 ]
Золото катализирует алкилирование определенных ароматических колец и превращение фуранов в фенолы . Некоторые алкины подвергаются аминению в присутствии катализаторов золота (III). Например, смесь хлорида ацетонитрила и золота (III) катализирует алкилирование 2-метилфурана метилвиниловым кетоном в 5-положении: [ 29 ]
Эффективность этой реакции организма заслуживает внимания, потому что как фуран, так и кетон чувствительны к побочным реакциям, таким как полимеризация в кислых условиях. В некоторых случаях, когда присутствуют алкины, фенолы иногда образуются (TS является аббревиатурой для тозила ): [ 29 ]
Эта реакция включает в себя перестройку, которая дает новое ароматическое кольцо. [ 30 ]
Другим примером катализируемой реакции AUCL 3 является гидроэрилирование, которое в основном представляет собой реакцию Friedel-Crafts с использованием металлических комплексов. Пример, реакция мезилена с фенилацетиленом : [ 31 ]
Хлорид золота (III) может использоваться для прямого окисления первичных аминов в кетоны, такие как окисление циклогексиламина в циклогексанон . [ 5 ]
Эта реакция чувствительна к рН, требуя легкого кислотного pH, однако не требуется никаких дополнительных шагов. [ 5 ]
При производстве органических соединений (III) AUCL 3 используется в качестве источника золота. Основным примером этого является производство моноарилголдских комплексов (III), которые производятся прямой электрофильной прохождением арены с помощью хлорида золота (III). [ 32 ]
Золотые наночастицы
[ редактировать ]Хлорид золота (III) используется в синтезе наночастиц золота , которые широко изучаются для их уникальных свойств и применений, зависящих от размера, в таких областях, как электроника, оптика и биомедицина. Золотые наночастицы могут быть приготовлены путем снижения хлорида золота (III) с помощью восстановительного агента, такого как тетрафторуборат натрия , с последующей стабилизацией с помощью загрязнящего агента. [ 33 ]
Фотография
[ редактировать ]Хлорид золота (III) исторически использовался в индустрии фотосессии в качестве сенсибилизатора в производстве фотографических пленок и бумаг. Однако с появлением цифровой фотографии ее использование в этой области уменьшилось. [ 34 ]
Естественное явление
[ редактировать ]Это соединение не происходит естественным образом; Однако аналогичное соединение с формулой AUO (OH, CL) · N H 2 O известно как продукт натурального окисления золота. [ 35 ] [ 36 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый и Эгон Виберг; Nils Wiberg; AF Holleman (2001). Неорганическая химия (101 изд.). Академическая пресса . С. 1286–1287. ISBN 978-0-12-352651-9 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в Es Clark; DH Templeton; Ch Macgillavry (1958). «Кристаллическая структура хлорида золота (III)» . Acta Crystallogr. 11 (4): 284–288. doi : 10.1107/s0365110x58000694 . Получено 2010-05-21 .
- ^ Хейнс, Уильям М.; Lide, David R.; Бруно, Томас Дж., Ред. (2016). Справочник по химии и физике CRC: книга химических и физических данных готового ссылки (95-е изд.). Бока Ратон, Флорида. п. 5-5. ISBN 978-1-4987-5428-6 Полем OCLC 930681942 .
{{cite book}}: CS1 Maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) - ^ "Золото хлорид" . Американские элементы . Получено 22 июля 2019 года .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый и фон Майкл Дж. Коглан; Рене-Вит Нгуен; Хао-джун Ли; Даниэль Пфластерер; А. Стивен К. Хашми (2015). «Золото (III) хлорид». Энциклопедия реагентов для органического синтеза : 1–24. doi : 10.1002/047084289x.rn00325.pub3 . ISBN 9780470842898 .
- ^ Роберт Бойл (1666). Происхождение форм и качеств . п. 370.
- ^ Томас Кирке Роуз (1895). «Диссоциация хлорида золота» . Журнал химического общества, транзакции . 67 : 881–904. doi : 10.1039/ct8956700881 .
- ^ Бакли, Робби У.; Хили, Питер С.; Лафлин, Венди А. (1997). «Снижение [NBU4] [AUCL4] на [NBU4] [AUCL2] с помощью ацетилацетоната натрия». Австралийский журнал химии . 50 (7): 775. doi : 10.1071/c97029 .
- ^ Блок, BP (1953). «Золотой порошок и тетрабромоуавр (III) калия». Неорганические синтезы . Неорганические синтезы . Тол. 4. С. 14–17. doi : 10.1002/9780470132357.ch4 . ISBN 9780470132357 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Ya-Jie Zheng; Вэй Го; Мэн Бай; Син-Вэнь Ян (2006). «Приготовление хлорауриальной кислоты и ее термического разложения» . Китайский журнал непредвиденных металлов (на китайском языке). 16 (11): 1976–1982. Архивировано из оригинала 27 марта 2024 года.
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Роберт Дж. Пэлгрейв; Иван П. Паркин (2007). «Аэрозольная аэрозольная химическая отложение паров из золота и нанокомпозитных тонких пленок из тетрахлорората водорода (III)». Химия материалов . 19 (19). Публикации ACS: 4639–4647. doi : 10.1021/cm0629006 .
- ^ Ицин Чен; Xuezeng Tian; Вэй Зенг; Xupeng Zhu; ГАЙЛОНГ ХУ; Huigao Duan (2015). «Парофазное препарат нанокристаллов золота с помощью пиролиза хлороуарианой кислоты». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 439 . Elsevier: 21–27. Bibcode : 2015jcis..439 ... 21c . doi : 10.1016/j.jcis.2014.10.017 . PMID 25463171 .
- ^ EMW Janssen; JCW Folmer; Ga Wiegers (1974). «Подготовка и кристаллическая структура золота монохлорида, AUCL». Журнал менее распространенных металлов . 38 (1): 71–76. doi : 10.1016/0022-5088 (74) 90204-5 .
- ^ Герман Реннер; Гюнтер Шламп (2000). «Золотые, золотые сплавы и золотые соединения». Энциклопедия промышленной химии Уллмана . С. 106–107. doi : 10.1002/14356007.a12_499 . ISBN 978-3-527-30673-2 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый NN Greenwood; А. Эрншоу (1997). Химия элементов (2 изд.). Оксфорд, Великобритания: Баттерворт-Хейнеманн . С. 1184–1185. ISBN 9780750633659 .
- ^ Хлопок, фа; Уилкинсон, Г.; Мурильо, Калифорния; Бохманн М. Продвинутая неорганическая химия ; Джон Уайли и сыновья: Нью -Йорк, 1999; С. 1101-1102
- ^ Индекс Merck . Энциклопедия химических веществ, лекарств и биологических препаратов . 14. изд., 2006, с. 780, ISBN 978-0-911910-00-1 .
- ^ H. Нехамкин, Химия элементов , McGraw-Hill , New York, 1968, p. 222
- ^ AF Wells, Структурная неорганическая химия , 5 -е изд., Oxford University Press , Oxford, UK, 1984, p. 909
- ^ Генри К. Латц (1961). «Синтез и анализ Кау (CN) 4» . Честь . Union Digital Works.
- ^ Ли, Зиганг; Брауэр, Чад; Он, Чуан (2008-08-01). «Катализируемые золотом органические преобразования». Химические обзоры . 108 (8): 3239–3265. doi : 10.1021/cr068434l . ISSN 0009-2665 . PMID 18613729 .
- ^ Даниэла Белли Делл'амико; Фаусто Кальдераццо; Фабио Маркетти; Стефано Мерлино; Джованни Перего (1977). «Рентгеновский кристалл и молекулярная структура Au4Cl8, продукт восстановления Au2Cl6 с помощью Au (co) Cl». Журнал химического общества, Химическая связь : 31–32. doi : 10.1039/c39770000031 .
- ^ Даниэла Белли Делл'амико; Фаусто Кальдераццо; Фабио Маркетти; Стефано Мерлино (1982). «Синтез и молекулярная структура [AU4CL8] и выделение [PT (CO) CL5] - в тионилхлориде». Журнал химического общества, Dalton Transactions (11): 2257–2260. doi : 10.1039/dt9820002257 .
- ^ Dell'amico, D. Belli; Calderazzo, F.; Мюррей, HH; Fackler, JP (1986). "Carbonylchlorogold (i)". Неорганические синтезы . Тол. 24. С. 236–238. doi : 10.1002/97804701325555.CH66 . ISBN 9780470132555 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Та Райан; EA Seddon; Кр Седдон; C. Райан (1996). Phosgene и связанные с ними карбонильные галогениды . Elsevier Science. С. 242–243. ISBN 9780080538808 .
- ^ MS Kharasch; HS Isbell (1930). «Химия органических золотых соединений. I. Хлорид -карбонил хлорида и метод связывания углерода с углеродом». Журнал Американского химического общества . 52 (7): 2919–2927. doi : 10.1021/ja01370a052 .
- ^ G. Dyker, Eldorado для однородного катализа? , в органическом синтезе выделяет V , H.-G. Шмальц, Т. Вирт (ред.), Стр. 48–55, Wiley-VCH , Weinheim, 2003
- ^ Ю. Фукуда; К. Утимото (1991). «Эффективная трансформация неактивированных алкинов в кетоны или ацеталы с катализатором золота (III)». J. Org. Химический 56 (11): 3729. DOI : 10.1021/JO00011A058 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Спросить хэшми; TM Frost; JW Bats (2000). «Высокоселективный синтез Арена, катализируемый золотом». J. Am. Химический Соц 122 (46): 11553. DOI : 10.1021/ja005570d .
- ^ А. Стивен; К. Хашми; М. Рудольф; JP Weyrauch; М. Вёльфл; У. Фрей; JW Bats (2005). «Золотой катализ: доказательство оксидов Арен как промежуточных соединений в синтезе фенола». Angewandte Chemie International Edition . 44 (18): 2798–801. doi : 10.1002/anie.200462672 . PMID 15806608 .
- ^ REETZ, MT; Соммер К. (2003). «Катализируемое золотом гидроэарнирование алкинов». Европейский журнал органической химии . 2003 (18): 3485–3496. doi : 10.1002/ejoc.200300260 .
- ^ Kharasch, MS; Исбелл, Гораций С. (1931-08-01). «Химия органического золота. Журнал Американского химического общества . 53 (8): 3053–3059. doi : 10.1021/ja01359a030 . ISSN 0002-7863 .
- ^ М. Лин; CM Sorensen; KJ Klabunde (1999). «Лиганд-индуцированная нанокристаллическая нанокристаллическая нанокристаллическая форма в коллоидном растворе». Химия материалов . 11 (2): 198–202. doi : 10.1021/cm980665o .
- ^ Филипп Эллис (1975). «Золото в фотографии» . Золотой бюллетень . 8 : 7–12. doi : 10.1007/bf03215055 . S2CID 136538890 .
- ^ "UM1995-16-O: Auclh" . mindat.org . Получено 27 апреля 2023 года .
- ^ Джон Л. Джамбор; Николай Н. Перцев; Эндрю С. Робертс (1996). «Новые минеральные названия» (PDF ) Американский минеролог 81 :
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с золотым трихлоридом в Wikimedia Commons
