ニオブ(V)エトキシド

ニオブ(V)エトキシド
	; ニオブ(V)エトキシドの骨格構造
識別子
CAS番号	3236-82-6;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
ケムスパイダー	21241198;
ECHA 情報カード	100.019.814
EC番号	221-795-2;
パブケム CID	520571;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID5062924;
	InChI キー: PNCDAXYMWHXGON-UHFFFAOYSA-N; InChI=1S/5C2H5O.Nb/c51-2-3;/h52H2,1H3;/q5*-1;+5 ;
	笑顔 CCO[Nb](OCC)(OCC)(OCC)OCC;
プロパティ
化学式	C 10 H 25ニオブ酸5
モル質量	318.209 グラムモル−1
外観	無色の液体
密度	1.258 g cm −3
融点	5 °C (41 °F; 278 K)
沸点	203 °C (397 °F; 476 K)
水への溶解度	該当なし; 水と反応する
熱化学
; 標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 )	−1583.9 ± 2.7 kJ mol −1
; 標準燃焼エンタルピー（Δ c H ⦵ 298）	−6872.6 ± 1.7 kJ mol −1
危険
	GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	危険
危険有害性情報	H226、H314
注意事項	P210、P233、P240、P241、P242、P243、P260、P264、P280、P301+P330+P331、P303+P361+P353、P304+P340、P305+P351+P338、P310、P321、P363、P370+P378、P403+P235、P405、P501
NFPA 704 (ファイアダイヤモンド)	1 1 1 コア
引火点	36 °C; 97 °F; 309 K
	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。インフォボックス参照

ニオブ(V)エトキシドは、化学式Nb ₂ (OC ₂ H ₅ ) ₁₀で表される有機金属化合物である。無色の液体で、一部の有機溶媒に溶解するが、容易に加水分解する。^{[2]主にニオブ酸化物を含む材料の}ゾルゲル処理に使用されます。^[4]

構造

金属アルコキシドは単量体構造をとることはめったになく、ニオブ(V)エトキシドも例外ではない。初期の研究で、ニオブアルコキシドは溶液中で二量体として凝集することがわかった。^[5] その後の結晶構造解析により、ニオブのメトキシドとイソプロポキシドは二八面体構造をとることがわかった。^[6]幾何学的観点からは、溶液中のNb ₂ (OEt) ₁₀分子の 10個のエトキシドリガンド酸素原子は、その中心にある2つのニオブ原子と共通の辺を共有する一対の八面体を定義する。結合の観点からは、各ニオブ中心は、4つの単座配位子と2つの架橋エトキシドリガンドによって八面体状に囲まれている。架橋エトキシドの酸素原子はそれぞれ両方のニオブ中心に結合しており、これら2つの配位子は配位圏内で互いにシスである。式[(EtO) ₄ Nb(μ-OEt)] ₂はこの二量体構造をより包括的に表しますが、ほとんどの目的では簡略化された式が一般的に使用されています。

準備と反応

この化合物は、五塩化ニオブ（Et = C ₂ H ₅ ）からの塩メタセシスによって製造されます。

10 NaOEt + Nb ₂ Cl ₁₀ → Nb ₂ (OC ₂ H ₅ ) ₁₀ + 10 NaCl

ニオブアルコキシドの最も重要な反応は、加水分解によってニオブ酸化物の膜やゲルが生成される反応です。^[4] これらの反応は複雑ですが、次の簡略化された式で説明できます。

Nb ₂ (OC ₂ H ₅ ) ₁₀ + 5 H ₂ O → Nb ₂ O ₅ + 10 HOEt

_{Nb(OC 2} H ₅ ) ₅の熱分解は325～350℃以上で始まります。これはQMSで観察でき、エタノールとエタンの放出量が増加することからわかります。ジエチルエーテル、C ₂ H ₅ OC ₂ H ₅、および酸化ニオブ(V)は、原子層堆積法または化学蒸着法の後に放出される分解生成物です。分解反応は次のようにまとめることができます。^[7]

Nb ₂ (OC ₂ H ₅ ) ₁₀ → Nb ₂ O ₅ + 5 O(C ₂ H ₅ ) ₂

参考文献

^ 「ChemSpider CSID:13600」。ChemSpider 。 2012年11月17日閲覧。
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^ Bradley, DC ; Holloway, CE (1968). 「ニオブおよびタンタルペンタアルコキシドの核磁気共鳴研究」J. Chem. Soc. A : 219–223. doi :10.1039/J19680000219. S2CID 98638647.
^ Mehrotra, Ram C. ; Singh, Anirudh (1997). 「金属アルコキシド化学の最近の動向」。Karlin, Kenneth D. (編)。Progress in Inorganic Chemistry。第 46 巻。John Wiley & Sons。pp. 239–454。doi : 10.1002 /9780470166475.ch4。ISBN 9780470167045。
^ Rahtu, Antti (2002).高誘電率酸化物の原子層堆積: 膜成長とin-situ研究(論文). ヘルシンキ大学. hdl :10138/21065. ISBN 952-10-0646-3。

[1] 「ChemSpider CSID:13600」。ChemSpider 。 2012年11月17日閲覧。

[water-2] WM Haynes. CRC化学物理ハンドブック、第93版。無機化合物の物理定数。

[NIST-3] 「ニオブ(5+)エタノラート」。webbook.nist.gov 。2012年11月15日閲覧。

[Ulrich-4] U. Schubert「金属化合物のゾル-ゲル法」包括的配位化学 II 2003、第 7 巻 629-656 ページ。doi : 10.1016/B0-08-043748-6/06213-7

[5] Bradley, DC ; Holloway, CE (1968). 「ニオブおよびタンタルペンタアルコキシドの核磁気共鳴研究」J. Chem. Soc. A : 219–223. doi :10.1039/J19680000219. S2CID 98638647.

[Mehrota-6] Mehrotra, Ram C. ; Singh, Anirudh (1997). 「金属アルコキシド化学の最近の動向」。Karlin, Kenneth D. (編)。Progress in Inorganic Chemistry。第 46 巻。John Wiley & Sons。pp. 239–454。doi : 10.1002 /9780470166475.ch4。ISBN 9780470167045。

[7] Rahtu, Antti (2002).高誘電率酸化物の原子層堆積: 膜成長とin-situ研究(論文). ヘルシンキ大学. hdl :10138/21065. ISBN 952-10-0646-3。