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-chloride-dimer-3D-balls.png/500px-Gold(III)-chloride-dimer-3D-balls.png) AuCl 3の球棒モデル
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-chloride-xtal-3D-SF-B.png/500px-Gold(III)-chloride-xtal-3D-SF-B.png) AuCl 3の結晶構造
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| 名前 | |
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| IUPAC名
三塩化金(III)
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| その他の名前
塩化
金（III）三塩化金 | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.033.280 |
パブケム CID
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| AuCl 3 （ Au 2 Cl 6 として存在） | |
| モル質量 | 606.6511 グラム/モル |
| 外観 | 赤色結晶（無水）；金色、黄色の結晶（一水和物）[1] |
| 密度 | 4.7g/ cm3 |
| 融点 | 160 °C (320 °F; 433 K) (分解) |
| 68 g/100 ml (20 °C) | |
| 溶解度 | エーテルおよびエタノールに溶け、液体アンモニアにわずかに溶け、ベンゼンに不溶 |
磁化率（χ）
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−112·10 −6 cm 3 /モル |
| 構造 | |
| 単斜晶系 | |
| P2 1 /C | |
a = 6.57 Å、b = 11.04 Å、c = 6.44 Å α = 90°、β = 113.3°、γ = 90° [2]
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| 正方形平面 | |
| 熱化学 | |
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 ) |
−117.6 kJ/モル[3] |
| 危険性[4] | |
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |
主な危険
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刺激物 |
| GHSラベル: | |
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| 警告 | |
| H315、H319、H335 | |
| P261、P264、P271、P280、P302+P352、 P305+P351+P338、 P305+P351+P338、P305+P351+P338、P305+P351+P338、P305+P351+P338、P305+P351+P338、P305+P351+P338、P305+P352 ...2、 | |
| 関連化合物 | |
その他の陰イオン
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フッ化金(III) 臭化金(III) |
その他の陽イオン
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金(I)塩化物 銀(I)塩化物 白金(II)塩化物 水銀(II)塩化物 |
| 補足データページ | |
| 塩化金(III) (データページ) | |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
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塩化金(III)は、伝統的に塩化金と呼ばれ、分子式Au 2 Cl 6の金と塩素の無機化合物です。名前の「III」は、金が多くの金化合物に典型的な+3の酸化状態にあることを示しています。一水和物(AuCl 3 ·H 2 O)と無水形の2つの形態があり、どちらも吸湿性があり光に敏感な固体です。この化合物はAuCl 3の二量体です。この化合物には、酸化剤やさまざまな有機反応の触媒など、いくつかの用途があります。
構造
AuCl 3は、少なくとも低温では、固体としても蒸気としても塩化物架橋二量体として存在する。 [2]臭化金(III)も同様の挙動を示す。[1]その構造は塩化ヨウ素(III)の構造に似ている。
塩化金(III )中の各金中心は平面四角形であり、これはd8電子数を持つ金属錯体の典型である。AuCl3の結合はある程度共有結合であると考えられている。[1]
プロパティ
塩化金(III)は、反磁性の光に敏感な赤色の結晶性固体で、オレンジ色の一水和物AuCl 3 · H 2 Oを形成します。無水物と一水和物はどちらも吸湿性があります。無水物は空気中の水分を吸収して一水和物を形成しますが、塩化チオニルを加えることで元に戻すことができます。[5]
準備
金(III)塩化物は、1666年にロバート・ボイルによって金属金と塩素ガスを180℃で反応させることによって初めて製造されました。 [1] [6] [7]
- 2 Au + 3 Cl 2 → Au 2 Cl 6
この方法は、塩化金(III)を調製する最も一般的な方法です。また、金粉末と一塩化ヨウ素を反応させることによっても調製できます。[5]
- 2 Au + 6 ICl → 2 AuCl 3 + 3 I 2
塩素化反応はテトラブチルアンモニウムクロリドの存在下で行われ、生成物は親油性塩テトラブチルアンモニウムテトラクロロ金酸塩である。[8]
もう一つの製造方法は塩化金酸を経由する方法で、これはまず金粉を王水に溶かして塩化金酸を得ることによって得られる。[9]
- Au + HNO 3 + 4 HCl → H[AuCl 4 ] + 2 H 2 O + NO
得られた塩化金酸は、その後、不活性雰囲気中で約100℃で加熱され、Au 2 Cl 6が得られる。[10] [11]
- 2 H[AuCl 4 ] → Au 2 Cl 6 + 2 HCl
反応
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分解
無水 AuCl 3は160℃（320℉）程度でAuCl （塩化金（I））に分解し始めるが、これはさらに高温で不均化反応を起こして金金属とAuCl 3を生成する。[5] [10]
- AuCl 3 → AuCl + Cl 2 (160 °C)
- 3 AuCl → AuCl 3 + 2 Au (>210 °C)
AuClの不均化により、210℃以上では金の大部分は元素金の形になります。[12] [11]
塩化金(III)は塩素雰囲気下ではより安定しており、分解することなく約200℃で昇華することができる。塩素雰囲気下では、AuCl 3は254℃で分解してAuClを生成し、さらに282℃で元素金に分解する。[2] [13] 400℃を超えると塩化金は存在できないという事実は、ミラー法で利用されている。[14]
その他の反応
AuCl 3はルイス酸であり、容易に錯体を形成する。例えば、塩酸と反応して塩化金酸（H[AuCl 4 ]）を形成する：[15]
- HCl + AuCl 3 → H + + [AuCl 4 ] −
塩化金酸は、金が王水に溶解したときに生成される生成物です。[15]
AuCl 3は水と接触すると酸性水和物と共役塩基[AuCl 3 (OH)] − を形成する。Fe 2+イオンはこれを還元し、溶液から金元素を沈殿させる可能性がある。 [1] [16]
KClなどの他の塩化物源もAuCl 3を[AuCl 4 ] −に変換します。AuCl 3の水溶液は水酸化ナトリウムなどの水性塩基と反応してAu(OH) 3の沈殿物を形成し、これが過剰のNaOHに溶解して金酸ナトリウム（NaAuO 2）を形成します。穏やかに加熱すると、Au(OH) 3は酸化金（III）、Au 2 O 3に分解し、その後金金属になります。[15] [17] [18] [19]
塩化金(III)は、他の多くの金化合物の化学合成の出発点である。例えば、シアン化カリウムとの反応では、水溶性錯体K[Au(CN) 4 ]が生成される。[20]
- AuCl 3 + 4 KCN → K[Au(CN) 4 ] + 3 KCl
フッ化金(III)は塩化金(III)を三フッ化臭素と反応させることによっても生成できる。[15]
塩化金(III)はベンゼンと温和な条件下（室温で数分の反応時間）で反応し、二量体フェニル金(III)二塩化物を生成する。他の様々なアレーンも同様の反応を起こす：[21]
- 2 PhH + Au 2 Cl 6 → [PhAuCl 2 ] 2 + 2 HCl
塩化金(III)は様々な方法で一酸化炭素と反応する。例えば、無水AuCl 3と一酸化炭素をSOCl 2下で反応させると、中間体としてAu(CO)Clを伴う塩化金(I,III)が生成される。[22] [23]
- 2 AuCl 3 + 2 CO → Au 4 Cl 8 + 2 COCl 2
一酸化炭素が過剰になると、代わりにAu(CO)Clが生成される。[24] [25]
しかし、テトラクロロエチレン下、120℃では、まず塩化金(III)が塩化金(I)に還元され、さらに反応してAu(CO)Clを形成する。AuCl 3はホスゲンの生成を触媒することも知られている。[25] [26]
アプリケーション
塩化金(III)は実験室で多くの用途があり、主にこの環境で繁栄しています。[5]
有機合成
2003年以来、AuCl 3は様々な反応のための穏やかな酸触媒として有機化学者の関心を集めてきましたが[27]、変換は商業化されていません。金(III)塩、特にNa[AuCl 4 ]は、アルキンを含む反応の触媒として水銀(II)塩の代替を提供します。例示的な反応は、末端アルキンの水和によるアセチル化合物の生成です。[28]
金は特定の芳香族環のアルキル化とフランからフェノールへの変換を触媒する。一部のアルキンは金(III)触媒の存在下でアミノ化を受ける。例えば、アセトニトリルと金(III)塩化物の混合物は、5位でのメチルビニルケトンによる2-メチルフランのアルキル化を触媒する： [29]
この有機金反応の効率は注目に値する。なぜならフランとケトンは酸性条件下での重合などの副反応に敏感だからである。アルキンが存在する場合、フェノールが形成されることがある（Tsはトシルの略語である）[29] 。
この反応は転位反応であり、新たな芳香族環を与える。[30]
AuCl 3触媒反応のもう一つの例はヒドロアリール化であり、これは基本的に金属アルキン錯体を用いたフリーデルクラフツ反応である。例として、メシチレンとフェニルアセチレンの反応が挙げられる。[31]
塩化金(III)は、シクロヘキシルアミンをシクロヘキサノンに酸化するなど、第一級アミンをケトンに直接酸化するために使用できます。[5]
この反応はpHに敏感で、進行するには弱酸性のpHが必要ですが、追加の手順は必要ありません。[5]
有機金(III)化合物の製造では、AuCl 3が金源として使用されます。主な例としては、モノアリール金(III)錯体の製造が挙げられます。これは、塩化金(III)によるアレーンの直接求電子オーレーションによって生成されます。[32]
金ナノ粒子
金(III)塩化物は金ナノ粒子の合成に使用され、そのユニークなサイズ依存特性と、電子工学、光学、生物医学などの分野での応用について広く研究されています。金ナノ粒子は、金(III)塩化物をテトラフルオロホウ酸ナトリウムなどの還元剤で還元し、その後キャッピング剤で安定化させることで調製できます。[33]
写真
塩化金(III)は歴史的に写真業界では写真フィルムや写真用紙の製造における感光剤として使用されてきました。しかし、デジタル写真の登場により、この分野での使用は減少しました。[34]
自然発生
この化合物は天然には存在しないが、化学式AuO(OH,Cl)·nH2Oで表される類似の化合物が天然の金の酸化生成物として知られている。[35] [ 36]
参考文献
- ^ abcde エゴン・ウィバーグ、ニルス・ウィバーグ、AF ホレマン (2001)。無機化学(第101版)。アカデミック・プレス。pp. 1286–1287。ISBN 978-0-12-352651-9。
- ^ abc ES Clark; DH Templeton; CH MacGillavry (1958). 「金(III)塩化物の結晶構造」. Acta Crystallogr. 11 (4): 284–288. doi : 10.1107/S0365110X58000694 . 2010年5月21日閲覧。
- ^ ヘインズ、ウィリアム・M.、ライド、デビッド・R.、ブルーノ、トーマス・J.、編（2016年）。CRC化学物理ハンドブック：化学および物理データのすぐに参照できる本（第95版）。フロリダ州ボカラトン。p.5-5。ISBN 978-1-4987-5428-6. OCLC 930681942.
{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません 発行者 (リンク) - ^ 「塩化金」。American Elements 。 2019年7月22日閲覧。
- ^ abcdef Michael J. Coghlan; Rene-Viet Nguyen; Chao-Jun Li; Daniel Pflästerer; A. Stephen K. Hashmi (2015). 「金(III)塩化物」。有機合成試薬百科事典：1–24。doi ：10.1002/ 047084289X.rn00325.pub3。ISBN 9780470842898。
- ^ ロバート・ボイル（1666年）『形態と性質の起源』370ページ。
- ^ Thomas Kirke Rose (1895). 「金塩化物の解離」. Journal of the Chemical Society, Transactions . 67 : 881–904. doi :10.1039/CT8956700881.
- ^ Buckley, Robbie W.; Healy, Peter C.; Loughlin, Wendy A. (1997). 「[NBu4][AuCl4] から [NBu4][AuCl2] への還元、アセチルアセトン酸ナトリウムによる」。オーストラリア化学ジャーナル50 (7): 775. doi :10.1071/C97029.
- ^ Block, BP (1953). 「金粉とテトラ臭化金酸カリウム(III)」.無機合成.無機合成. 第4巻. pp. 14–17. doi :10.1002/9780470132357.ch4. ISBN 9780470132357。
- ^ ab Ya-jie Zheng; Wei Guo; Meng Bai; Xing-wen Yang (2006). 「塩化金酸の調製と熱分解」中国非鉄金属ジャーナル（中国語）。16 （ 11）：1976–1982。2024年3月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ ab Robert G. Palgrave; Ivan P. Parkin (2007). 「エアロゾル支援化学蒸着法によるテトラクロロ金酸(III)からの金およびナノ複合薄膜の形成」.材料化学. 19 (19). ACS 出版物: 4639–4647. doi :10.1021/cm0629006.
- ^ Yiqin Chen; Xuezeng Tian; Wei Zeng; Xupeng Zhu; Hailong Hu; Huigao Duan (2015). 「塩化金酸熱分解による金ナノ結晶の気相調製」。Journal of Colloid and Interface Science . 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). 「一塩化金AuClの調製と結晶構造」Journal of the Less Common Metals . 38 (1): 71–76. doi :10.1016/0022-5088(74)90204-5.
- ^ Hermann Renner、Günther Schlamp (2000)。「金、金合金、金化合物」。Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry。pp . 106–107。doi : 10.1002 /14356007.a12_499。ISBN 978-3-527-30673-2。
- ^ abcd NN Greenwood; A. Earnshaw (1997).元素の化学（第2版）。オックスフォード、イギリス：Butterworth-Heinemann。pp . 1184–1185。ISBN 9780750633659。
- ^ コットン、FA; ウィルキンソン、G.; ムリーリョ、CA; ボッホマン、M.高度無機化学; ジョン・ワイリー・アンド・サンズ：ニューヨーク、1999年; pp. 1101-1102
- ^ メルクインデックス。化学薬品、医薬品、生物学百科事典。14版、2006年、780ページ、ISBN 978-0-911910-00-1。
- ^ H. ネチャムキン『元素の化学』マグロウヒル、ニューヨーク、1968年、222ページ
- ^ AF Wells,構造無機化学、第 5 版、オックスフォード大学出版局、オックスフォード、英国、1984 年、909 ページ
- ^ Henry K. Lutz (1961). 「KAu(CN)4 の合成と分析」.優等論文. Union Digital Works.
- ^ Li, Zigang; Brouwer, Chad; He, Chuan (2008-08-01). 「金触媒による有機変換」. Chemical Reviews . 108 (8): 3239–3265. doi :10.1021/cr068434l. ISSN 0009-2665. PMID 18613729.
- ^ Daniela Belli Dell'Amico、Fausto Calderazzo、Fabio Marchetti、Stefano Merlino、Giovanni Perego (1977)。「Au(CO)ClによるAu2Cl6の還元生成物であるAu4Cl8のX線結晶構造と分子構造」。Journal of the Chemical Society、Chemical Communications：31–32。doi ：10.1039/C39770000031。
- ^ Daniela Belli Dell'Amico、Fausto Calderazzo、Fabio Marchetti、Stefano Merlino (1982)。「[Au4Cl8]の合成と分子構造、および塩化チオニル中の[Pt(CO)Cl5]–の単離」。Journal of the Chemical Society、Dalton Transactions (11): 2257–2260。doi :10.1039/DT9820002257 。
- ^ Dell'Amico, D. Belli; Calderazzo, F.; Murray, HH; Fackler, JP (1986). 「カルボニルクロロ金(I)」.無機合成. 第24巻. pp. 236–238. doi :10.1002/9780470132555.ch66. ISBN 9780470132555。
- ^ ab TA ライアン; EA セドン。 KRセドン。 C. ライアン (1996)。ホスゲンおよび関連ハロゲン化カルボニル。エルゼビアサイエンス。 242–243ページ。ISBN 9780080538808。
- ^ MS Kharasch; HS Isbell (1930). 「有機金化合物の化学。I .塩化金カルボニルと炭素と炭素を結合する方法」。アメリカ化学会誌。52 (7): 2919–2927. doi :10.1021/ja01370a052。
- ^ G. Dyker、「均一触媒のエルドラド？」、有機合成ハイライト V、H.-G. Schmaltz、T. Wirth（編）、pp 48-55、Wiley-VCH、Weinheim、2003
- ^ Y. Fukuda; K. Utimoto (1991). 「金(III)触媒による不活性アルキンのケトンまたはアセタールへの効果的な変換」J. Org. Chem. 56 (11): 3729. doi :10.1021/jo00011a058.
- ^ ab ASK Hashmi; TM Frost; JW Bats (2000). 「高選択的金触媒アレーン合成」J. Am. Chem. Soc. 122 (46): 11553. doi :10.1021/ja005570d.
- ^ A. Stephen; K. Hashmi; M. Rudolph; JP Weyrauch; M. Wölfle; W. Frey; JW Bats (2005). 「金触媒：フェノール合成における中間体としてのアレーン酸化物の証明」Angewandte Chemie International Edition . 44 (18): 2798–801. doi :10.1002/anie.200462672. PMID 15806608.
- ^ Reetz, MT; Sommer, K. (2003). 「金触媒によるアルキンのヒドロアリール化」. European Journal of Organic Chemistry . 2003 (18): 3485–3496. doi :10.1002/ejoc.200300260.
- ^ Kharasch, MS; Isbell, Horace S. (1931-08-01). 「有機金化合物の化学。III. 芳香族核への金の直接導入（予備報告）」。アメリカ化学会誌。53 (8): 3053–3059。doi : 10.1021 /ja01359a030。ISSN 0002-7863 。
- ^ M. Lin; CM Sorensen; KJ Klabunde (1999). 「コロイド溶液中のリガンド誘起金ナノ結晶超格子形成」.材料化学. 11 (2): 198–202. doi :10.1021/cm980665o.
- ^ フィリップ・エリス (1975). 「写真における金」.ゴールド速報. 8 :7–12. doi : 10.1007/BF03215055 . S2CID 136538890.
- ^ “UM1995-16-O:AuClH”. mindat.org . 2023年4月27日閲覧。
- ^ ジョン・L・ジャンバー;ニコライ・N・ペルツェフ。アンドリュー C. ロバーツ (1996)。 「新しい鉱物名」（PDF）。アメリカの鉱物学者。81 : 768.
外部リンク
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