塩化銅(I)

塩化銅(I)
名前
	IUPAC名塩化銅(I)
	その他の名前塩化第一銅
識別子
CAS番号	7758-89-6 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
バイルシュタイン参考文献	8127933
チェビ	チェビ:53472 ;
ケムスパイダー	56403 ;
ドラッグバンク	DB15535;
ECHA 情報カード	100.028.948
EC番号	231-842-9;
グメリン参照	13676
パブケム CID	62652;
RTECS番号	GL6990000;
ユニ	C955P95064 ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID5035242;
	InChI InChI=1S/ClH.Cu/h1H;/q;+1/p-1 キー: OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M ; InChI=1/ClH.Cu/h1H;/q;+1/p-1 キー: OXBLHERUFWYNTN-REWHXWOFAC;
	笑顔塩素[Cu];
プロパティ
化学式	塩化銅
モル質量	98.999 g/モル
外観	白色粉末、酸化不純物によりわずかに緑色
密度	4.14 g/cm3 [
融点	423 °C (793 °F; 696 K)
沸点	1,490 °C (2,710 °F; 1,760 K) (分解)
水への溶解度	0.047 g/L (20℃)
溶解度積（K sp）	1.72×10 −7
溶解度	エタノール、; アセトンには不溶。HCl、NH 4 OHには可溶
バンドギャップ	3.25 eV（300 K、直接）
磁化率（χ）	-40.0·10 −6 cm 3 /モル
屈折率( n D )	1.930
構造
結晶構造	閃亜鉛鉱、cF20
空間群	F 4 3m、No.216
格子定数	a = 0.54202 nm
格子体積（V）	0.1592 nm 3
数式単位( Z )	4
危険
	GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	警告
危険有害性情報	H302、H410
注意事項	P264、P270、P273、P301+P312、P330、P391、P501
NFPA 704 (ファイアダイヤモンド)	3 0 0
引火点	不燃性
	致死量または濃度（LD、LC）：
LD 50 (平均投与量)	140mg/kg
	NIOSH（米国健康暴露限界）：
PEL (許可)	TWA 1 mg/m 3（銅として）
REL (推奨)	TWA 1 mg/m 3（銅として）
IDLH（差し迫った危険）	TWA 100 mg/m 3（銅として）
安全データシート（SDS）	JT ベイカー
関連化合物
その他の陰イオン	フッ化銅(I); 臭化銅(I); ヨウ化銅(I)
その他の陽イオン	塩化銀(I) 塩化; 金(I)
関連化合物	塩化銅(II)
	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

塩化銅(I)は、一般に塩化第一銅と呼ばれ、化学式CuClで示される銅の低級塩化物です。この物質は白色の固体で、水にはほとんど溶けませんが、濃塩酸には非常に溶けます。不純なサンプルは塩化銅(II) (CuCl ₂ )が存在するため緑色に見えます。

歴史

塩化銅(I)は、 17世紀半ばにロバート・ボイルによって塩化水銀(II)（「ヴェネツィアの昇華物」）と銅金属から初めて調製され、銅ロジンと呼ばれました。 ^[7]

HgCl ₂ + 2 Cu → 2 CuCl + Hg

1799年、ジョセフ・プルーストは初めて2種類の銅塩化物を区別しました。彼はCuCl ₂を空気のない状態で赤熱して結合塩素の半分を失い、残ったCuCl _{2を水で洗って除去することでCuCl（彼はこれを}銅の白塩化物と呼びました）を作りました。^[8]

かつてはCuClの酸性溶液がガス中の一酸化炭素含有量を分析するために使用されていました。例えばヘンペルのガス分析装置ではCuClが一酸化炭素を吸収します。^{[9]この用途は、}石炭ガスが暖房や照明に広く使用されていた19世紀から20世紀初頭にかけて重要でした。^[10]

合成

塩化銅(I)は、銅金属と塩素を450～900℃で直接反応させることにより工業的に生産される。^[11]^[12]

2 Cu + Cl ₂ → 2 CuCl

塩化銅(I)は、塩化銅(II)を二酸化硫黄、または還元糖として働くアスコルビン酸（ビタミンC ）で還元することによっても調製できる：^[13]^[14]

2 CuCl ₂ + SO ₂ + 2 H ₂ O → 2 CuCl + H ₂ SO ₄ + 2 HCl

2CuCl ₂ + C ₆ H ₈ O ₆ → 2CuCl + 2HCl + C ₆ H ₆ O ₆

他にも多くの還元剤が使用できる。^[12]

銅線上の白色塩化銅(I)結晶
空気中で部分的に酸化された塩化銅(I)

プロパティ

塩化銅(I)は常温では立方晶系閃亜鉛鉱型の結晶構造をとる。408℃に加熱すると構造は六方晶系に変化する。高圧（数GPa）ではCuClの他の結晶形態がいくつか出現する。^[5]

塩化銅(I)はルイス酸です。ハード-ソフト酸塩基概念によればソフトに分類されます。したがって、トリフェニルホスフィンなどのソフトルイス塩基と一連の錯体を形成します。

CuCl + 1 P(C ₆ H ₅ ) ₃ → 1/4 {CuCl[P(C ₆ H ₅ ) ₃ ]} ₄

CuCl + 2 P(C ₆ H ₅ ) ₃ → CuCl[P(C ₆ H ₅ ) ₃ )] ₂

CuCl + 3 P(C ₆ H ₅ ) ₃ → CuCl[P(C ₆ H ₅ ) ₃ )] ₃

CuClはハロゲン化物と錯体を形成する。例えば濃塩酸中ではH ₃ O ⁺ CuCl ₂^−が形成される。^{[15]塩化物は}CN ⁻とS ₂ O ₃ ²⁻に置換される。^[12]

CuClのHCl溶液は一酸化炭素を吸収して、塩化物架橋二量体[CuCl(CO)] ₂などの無色の錯体を形成する。同じ塩酸溶液はアセチレンガスとも反応して[CuCl(C ₂ H ₂ )]を形成する。CuClのアンモニア溶液はアセチレンと反応して爆発性の銅(I)アセチリド、Cu ₂ C ₂を形成する。CuCl のアルケン錯体は、アルコール溶液中のアルケンの存在下で二酸化硫黄によるCuCl ₂の還元によって調製できる。1,5-シクロオクタジエンなどのジエンとの錯体は特に安定している：^[16]

水と接触すると、塩化銅(I)はゆっくりと不均化反応を起こす：^[17]

2 CuCl → Cu + CuCl ₂

このため、空気中のサンプルは緑色に着色します。^[18]

用途

塩化銅(I)の主な用途は、殺菌剤であるオキシ塩化銅の前駆体としてである。この目的のために、水性塩化銅(I)は均化によって生成され、その後空気酸化される。^[12]

Cu + CuCl ₂ → 2 CuCl

4 CuCl + O ₂ + 2 H ₂ O → Cu ₃ Cl ₂ (OH) ₄ + CuCl ₂

塩化銅(I)は、上で述べたように、さまざまな有機反応を触媒します。塩化アルミニウムの存在下での一酸化炭素に対する親和性は、COPure ^SMプロセスで利用されています。^[19]

有機合成において

CuClは、一酸化炭素、塩化アルミニウム、塩化水素とともにガッターマン・コッホ反応でベンズアルデヒドを形成する共触媒として使用されます。 ^[20]

サンドマイヤー反応では、アレーンジアゾニウム塩をCuClで処理すると、アリール塩化物が得られる。例: ^[21]^[22]

この反応は適用範囲が広く、通常は良好な収率が得られる。^[22]

初期の研究者らは、銅(I)ハロゲン化物がグリニャール試薬のα,β-不飽和ケトンへの1,4-付加を触媒することを観察し^{[23] 、今日}有機合成で広く使用されている有機銅酸塩試薬の開発につながった。^[24]

この発見は有機銅化学の発展につながった。例えば、CuClはメチルリチウム（CH ₃ Li）と反応して（CH ₃）₂ CuLiなどの「ギルマン試薬」を形成し、有機合成に使用されている。グリニャール試薬も同様の有機銅化合物を形成する。現在ではヨウ化銅（I）などの他の銅（I）化合物がこの種の反応によく使用されているが、塩化銅（I）が推奨される場合もある。^[25]

塩化第一銅はアセチレンのビニルアセチレンへの二量化を触媒し、かつてはネオプレンなどの様々なポリマーの前駆体として使用されていました。^[26]

ニッチな用途

CuClは原子移動ラジカル重合（ATRP）の触媒として使用されます。また、花火では青緑色の着色剤として使用されます。炎試験では、塩化銅は他の銅化合物と同様に緑青色を発します。^[27]

自然発生

CuClの天然形態は希少鉱物ナントカイトである。^[28]^[29]

参照

塩化銅(II)

参考文献

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外部リンク

国家汚染物質目録 – 銅および化合物ファクトシート
塩化銅錯体を利用したCO精製のCOPureSMプロセス

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