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塩化ジルコニウム(III)

塩化ジルコニウム(III)(えんかジルコニウム、Zirconium(III) chlorideまたはZirconium trichloride)は化学式ZrCl3であらわされる無機化合物である。空気には非常に敏感に反応する暗青色固体である。

塩化ジルコニウム(III)
IUPAC名

Zirconium trichloride

識別情報
CAS登録番号 10241-03-9
特性
化学式 ZrCl3
モル質量 197.583 g/mol
外観 暗青色結晶
密度 2.20- 3.05 g/cm3
沸点

330 ℃

水への溶解度 加水分解
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

合成 編集

塩化ジルコニウム(III)は1923年にオットー・ラフ(en:Otto Ruff)とウォールスタインの手で、アルミニウムを用いた塩化ジルコニウム(IV)の還元によって初めて得られた[1]。しかしながら、アルミニウムを還元剤として用いると、[Zr(Cl2AlCl2)2(ClAlCl3)2]やZr(Cl2AlCl2)3などの塩化アルミニウム複塩が混在してしまう[2]。ラーセンとレディは還元剤にジルコニウムを用いることでアルミニウムによる汚染を防いだ[3]。

 

また塩化ジルコニウム(III)は比較的不揮発性なため、水素のようなガス状の還元剤を用いることでも汚染を防ぐことができる[4]。

 

構造 編集

塩化ジルコニウム(III)はフッ化アルミニウムや臭化アルミニウムに似た、ジルコニウムが八面体の穴の1/3を埋めるような立方最密充填構造を取る。Zr-Clの結合距離は2.64 Å、Zr-Zrの強い金属結合の距離は303および342 pmである[5]。

特性 編集

X線回折パターンによると塩化ジルコニウム(III)は六方晶系の単位格子を持ち、その格子定数はa = 6.36、c = 6.14である[3]。

塩化ジルコニウム(III)の磁化率はZr(III)金属中心における不対電子の相互作用を示唆している。塩化ジルコニウム(III)の磁気モーメント(0.4 μB)は金属原子の電子軌道とかなりの部分で重なりを示す[6][7]。

反応 編集

塩化ジルコニウム(III)はルイス塩基と反応して多種多様な付加物を与える。また、ルチジンをラジカルアニオン反応によって還元し、有機生成物を与える[2]。

出典 編集

  1. ^ Ruff, Otto; Wallstein, Richard (1923). “Reduktion anorganischer Halogenide III.1) Die Reduktion des Zirkontetrachlorids”. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie 128: 96. doi:10.1002/zaac.19231280110. 
  2. ^ a b Larsen, E. M.; Moyer, James W.; Gil-Arnao, Francisco.; Camp, Michael J. (1974). “Synthesis of crystalline zirconium trihalides by reduction of tetrahalides in molten aluminum halides. Nonreduction of hafnium”. Inorganic Chemistry 13: 574. doi:10.1021/ic50133a015. 
  3. ^ a b Hoffman, David M.; Lee, Samkeun (1992). “Synthesis of pyridine complexes of zirconium(III) chloride and the apparent oxidation to zirconium(IV) by a nitrile”. Inorganic Chemistry 31: 2675. doi:10.1021/ic00039a002. 
  4. ^ Newnham, I. E.; Watts, J. A. (1960). Journal of the American Chemical Society 82: 2113. doi:10.1021/ja01494a006. 
  5. ^ Greenwood N.N., Earnshaw A. "Chemistry of the Elements". Pergamon Press, ""1984"", 1st ed, 1123-1126.
  6. ^ Wells, A.F. Structural Inorganic Chemistry. Oxford Science Publications, 1975, 5th ed, 417-420.
  7. ^ Miessler, G. L., Tarr, D. A. Inorganic Chemistry. Prentice Hall, 1991, 340-342.
 

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