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| 名前 | |||
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| その他の名前
三塩化チタン
塩化チタン | |||
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.028.845 | ||
| EC番号 |
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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 | |||
| 塩化チタン3 | |||
| モル質量 | 154.225グラム/モル | ||
| 外観 | 赤紫色の結晶 吸湿性 | ||
| 密度 | 2.64 g/cm3 [ 1] | ||
| 融点 | 440 °C (824 °F; 713 K) (分解) [1] | ||
| 非常に溶けやすい | |||
| 溶解度 | アセトン、アセトニトリル、特定のアミンに溶ける。エーテルおよび炭化水素 には溶けない。 | ||
磁化率（χ）
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+1 110 .0 × 10 −6 cm 3 /モル | ||
屈折率( n D )
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1.4856 | ||
| 危険 | |||
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |||
主な危険
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腐食性 | ||
| 安全データシート（SDS） | 外部MSDS | ||
| 関連化合物 | |||
その他の陰イオン
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フッ化チタン(III) 臭化チタン(III) ヨウ化チタン(III) | ||
その他の陽イオン
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塩化スカンジウム(III) 塩化 クロム(III) 塩化 バナジウム(III) | ||
関連化合物
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塩化チタン(IV) 塩化チタン(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
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塩化チタン(III)は、化学式 TiCl 3の無機化合物です。少なくとも 4 つの異なる種がこの化学式を持ち、さらに水和誘導体も知られています。TiCl 3 は最も一般的なチタンのハロゲン化物の一つであり、ポリオレフィンの製造に重要な触媒です。
構造と結合
TiCl 3では、各チタン原子が 1 つのd電子を持ち、その誘導体を常磁性にします。つまり、物質は磁場に引き付けられます。塩化チタン (III) の溶液は紫色ですが、これはd電子の励起によるものです。ラポルトの選択則により遷移が禁止されているため、色はそれほど鮮やかではありません。
TiCl 3には4 つの固体形態または多形が知られています。いずれもチタンが八面体配位球の中にあります。これらの形態は、結晶構造解析と、交換相互作用を調べる磁気特性によって区別できます。β-TiCl 3 は茶色の針状結晶として結晶化します。その構造は、反対の面を共有する TiCl 6八面体の鎖で構成され、最も近い Ti-Ti 接触は 2.91 Å です。この短い距離は、金属間相互作用が強いことを示しています (右上の図を参照)。3 つの紫色の「層状」形態は、色と剥がれやすい性質にちなんで名付けられ、アルファ (α)、ガンマ (γ)、およびデルタ (δ) と呼ばれます。α-TiCl 3では、塩化物アニオンは六方最密充填されています。γ-TiCl 3では、塩化物アニオンは立方最密充填されています。最後に、シフト連続の無秩序により、アルファ構造とガンマ構造の中間、つまり δ 形態が発生します。 TiCl 6 はそれぞれの形で端を共有しており、チタン陽イオン間の最短距離は 3.60 Å です。チタン陽イオン間のこの大きな距離は、直接的な金属間結合を妨げます。対照的に、より重い金属であるハフニウムとジルコニウムの三ハロゲン化物は金属間結合を行います。直接的な Zr-Zr 結合は、塩化ジルコニウム(III)で示されます。Zr(III) と Ti(III) 物質の違いは、これらの金属中心の相対的な半径に一部起因します。[2]
塩化チタン(III)の水和物、すなわちアコ配位子を含む錯体は2つ知られている。これらには、水和異性体 のペアである[Ti(H 2 O) 6 ]Cl 3と[Ti(H 2 O) 4 Cl 2 ]Cl(H 2 O) 2が含まれる。前者は紫色で、後者は結晶水の分子2つを含むため緑色である。[3]
合成と反応性
TiCl 3は通常、塩化チタン(IV)の還元によって生成される。古い還元法では水素が使用されていた。[4]
- 2 TiCl 4 + H 2 → 2 HCl + 2 TiCl 3
チタン金属と塩酸の反応によっても生成されます。
これはアルミニウムで還元され、三塩化アルミニウムTiCl 3 ·AlCl 3との混合物として販売されています。この混合物を分離するとTiCl 3 ( THF ) 3が得られます。[5]この錯体は子午線構造を採用しています。[6]この淡い青色の錯体TiCl 3 (THF) 3は、TiCl 3をテトラヒドロフラン(THF)で処理すると形成されます。[7]
- TiCl 3 + 3 C 4 H 8 O → TiCl 3 (OC 4 H 8 ) 3
類似の暗緑色の錯体はジメチルアミンとの錯体形成から生じる。すべての配位子が交換される反応では、TiCl 3は青色の錯体Ti(acac) 3の前駆体である。[8]
より還元された塩化チタン(II)は、 500℃でのTiCl 3の熱不均化によって製造される。この反応は揮発性のTiCl 4の損失によって駆動される：[9]
- 2 TiCl 3 → TiCl 2 + TiCl 4
A 3 TiCl 6などの三元ハロゲン化物は、添加された陽イオン（A +）に依存する構造を持っています。[10] 塩化セシウムを塩化チタン（II）とヘキサクロロベンゼンで処理すると、結晶性CsTi 2 Cl 7が生成します。これらの構造では、Ti 3+ は八面体配位構造を示します。[11]
アプリケーション
TiCl 3は主要なツィーグラー・ナッタ触媒であり、ポリエチレンの工業生産のほとんどを担っています。触媒活性はTiCl 3の多形（α vs. β vs. γ vs. δ）と調製方法に大きく依存します。[12]
研究室での使用
TiCl 3は有機合成の特殊な試薬でもあり、還元カップリング反応に有用で、多くの場合、亜鉛などの還元剤を添加して使用されます。オキシムをイミンに還元します。[13]三塩化チタンは硝酸塩をアンモニウムイオンに還元できるため、硝酸塩とアンモニアの連続分析が可能になります。[14]空気にさらされた三塩化チタンはゆっくりと劣化し、還元カップリング反応 などで不安定な結果になることがよくあります。[15]
安全性
TiCl 3とその錯体のほとんどは、酸素や水分との反応を防ぐために、通常は空気のない状態で取り扱われます。TiCl 3のサンプルは比較的空気に対して安定しているか、自然発火性があります。[16] [17]
参考文献
- ^ ab イーグルソン、メアリー（1994）。簡潔な化学百科事典。ベルリン：ウォルター・デ・グリュイター。ISBN 0-89925-457-8. OCLC 29029713.
- ^ グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。ISBN 978-0-08-037941-8。
- ^ グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。p. 965。ISBN 978-0-08-037941-8。
- ^ Sherfey, JM (2007). 「塩化チタン(III) と臭化チタン(III)」.無機合成. 第6巻. pp. 57–61. doi :10.1002/9780470132371.ch17. ISBN 978-0-470-13237-1。
- ^ Jones, NA; Liddle, ST; Wilson , C.; Arnold, PL (2007). 「チタン(III)アルコキシ-N-複素環式カルベンとTiCl 3 (THF) 3への安全で低コストな経路」。有機金属。26 (3): 755–757。doi :10.1021/om060486d。
- ^ Handlovic, M.; Miklos, D.; Zikmund, M. (1981). 「トリクロロトリス(テトラヒドロフラン)チタン(III)の構造」. Acta Crystallographica B. 37 ( 4): 811–814. Bibcode :1981AcCrB..37..811H. doi :10.1107/S056774088100438X.
- ^ Manzer, LE (1982). 「31. 選択された初期遷移金属のテトラグトリフラン錯体」.無機合成.無機合成. 第 21 巻. p. 137. doi :10.1002/9780470132524.ch31. ISBN 978-0-471-86520-9。
- ^ Arslan, Evrim; Lalancette, Roger A.; Bernal, Ivan (2017). 「金属(III)トリスアセチルアセトネートの特性に関する歴史的および科学的研究」.構造化学. 28 : 201–212. doi :10.1007/s11224-016-0864-0. S2CID 99668641.
- ^ Holleman, AF; Wiberg, E. (2001).無機化学. サンディエゴ、カリフォルニア州: アカデミックプレス. ISBN 0-12-352651-5。[ページが必要]
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- ^ ジョンゲン、L.;マイヤー、G. (2004)。 「ヘプタヨード二チタン酸セシウム(III)、CsTi 2 I 7」。有機組織とアルゲマイネ化学の時代。630 (2): 211–212。土井：10.1002/zaac.200300315。
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