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化学において、チタン酸塩は通常、チタン酸化物、またはチタン元素を含む酸化物で構成される無機化合物を指します。ニオブ酸塩とともに、チタン酸塩はペロブスカイトグループを形成します。
場合によっては、この用語はより一般的にチタン含有陰イオン（例：[TiCl 6 ] 2−や [Ti(CO) 6 ] 2− ）を指すために使用される。この記事では酸化物に焦点を当てる。
酸化チタンには多くの種類が知られており、そのうちのいくつかは商業的に重要である。通常、これらの物質は白色で、反磁性で、高融点であり、水に不溶である。これらは、二酸化チタンからチューブ炉などを使用して高温で製造されることが多い。事実上、チタンは八面体配位構造をとる。[1]
オルトチタン酸塩
オルトチタン酸塩の化学式はM 2 TiO 4で、Mは2価である。このような物質の一例として、スピネル構造をとるチタン酸マグネシウム（Mg 2 TiO 4）が挙げられる。Li 2 TiO 3は岩塩構造をとり、識別可能なチタンアニオンを持たないため、オルトチタン酸塩とはみなされない。オルトチタン酸塩には識別可能なTiO 4 4−中心がほとんどなく、例外はBa 2 TiO 4である。[2]
チタン酸とそのエステル
オルトチタン酸または水酸化チタンとも呼ばれる物質 H 4 TiO 4はチタン酸と呼ばれています。この物質は明確に定義されていませんが、TiCl 4の加水分解によって得られます。[3]この固体は水分の損失と二酸化チタンの形成に関して不安定です。しかし、オルトチタン酸のエステルは知られており、その一例がチタンイソプロポキシドです。より小さなアルコールから誘導されるエステルはより複雑な構造をとり、チタンは八面体配位を達成します。例えば、Ti 4 (OCH 3 ) 16またはチタンテトラメトキシドです。[4]単離できれば弱酸です。
メタチタン酸塩
メタチタン酸塩は化学式MTiO 3で表され、ここでもMは2価である。これらには個別のTiO 3 2−中心はない。商業的に重要な鉱物イルメナイト（FeTiO 3）のように、コランダムに見られる六方最密充填モチーフで結晶化するものもある。一方、化学式MTiO 3を持つ一部の物質はペロブスカイトと呼ばれるモチーフで結晶化する。ペロブスカイトはチタン酸カルシウム（CaTiO 3）の鉱物形態の名前でもある。チタン酸バリウムは、強誘電特性を持つペロブスカイト構造のチタン酸塩の1つである。 [1]
複合チタン酸塩
より複雑なチタン酸塩も知られており、例えばチタン酸ビスマス（ Bi 4 Ti 3 O 12）がある。[5]
参考文献
- ^ ab グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1984)。元素の化学。オックスフォード:ペルガモン プレス。pp. 1121–23。ISBN 978-0-08-022057-4。。
- ^ ウー、カン・クン;アイダホ州ブラウン（1973年4月10日）。 「β-オルトチタン酸バリウム、β-Ba 2 TiO 4の結晶構造と Ti-O の結合強度 - 結合長曲線」。アクタ クリスタログラフィカ。B29 : 2009 ～ 2012 年。土井：10.1107/S0567740873005959。
- ^ 無機化学分取ハンドブック、第2版。G. Brauer編、Academic Press、1963年、NY。第1巻、p.421。
- ^ DA Wright およびDA Williams「チタンテトラメトキシドの結晶および分子構造」Acta Crystallogr. B 1968、第 24 巻、pp. 1107-1114。doi :10.1107/S0567740868003766。
- ^ ガラッソ、FS; Ｋｅｓｔｉｇａｎ、Ｍ．（２００７）、「チタン酸ビスマス、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２」、Ｉｎｏｒｇ．シンセ。、30：121、土井：10.1002/9780470132616.ch24。