塩化モリブデン(V)(Molybdenum(V) chloride)は、化学式[MoCl5]2無機化合物である。暗色で揮発性の固体で、研究用途で他のモリブデン化合物の合成に用いられる。感湿性で、塩素系溶媒に溶ける。五塩化モリブデンとも呼ばれるが、実際は二量化したMo2Cl10の構造を取る[1]

塩化モリブデン(V)
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識別情報
CAS登録番号 10241-05-1 チェック
PubChem 61497
UNII BB0UFP2VO5 ×
EC番号 233-575-3
RTECS番号 QA4690000
特性
化学式 Cl10Mo2
モル質量 273.21 g/mol (MoCl5)
外観 暗緑色固体
密度 2.928 g/cm3
融点

194 °C, 467 K, 381 °F

沸点

268 °C, 541 K, 514 °F

への溶解度 加水分解
溶解度 乾燥ジエチルエーテル、乾燥エタノール有機溶媒に可溶
構造
結晶構造 monoclinic
配位構造 edge-shared bioctahedron
危険性
主な危険性 酸化剤、加水分解して塩化水素を遊離
引火点 Non-flammable
関連する物質
その他の陰イオン フッ化モリブデン(V)
臭化モリブデン(IV)
ヨウ化モリブデン(III)
その他の陽イオン 塩化クロム(IV)
塩化タングステン(V)
関連する塩化モリブデン 塩化モリブデン(II)
塩化モリブデン(III)
塩化モリブデン(IV)
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。

構造

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各々のモリブデン原子には6個の塩素が八面体形に結合し、その内2個がモリブデン間を架橋する[2]タングステンニオブタンタルの五塩化物も似た構造を取る[3]。気相中、また部分的に溶液中では、二量体は部分乖離し、単量体の五塩化物になる[4]。各モリブデン原子は酸化数+5で1つの不対電子を持つため、単量体は常磁性である。

合成と性質

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金属モリブデンまたは酸化モリブデン(VI)の塩素化で合成できる。この手法では塩化モリブデン(VI)は生成しない。塩化モリブデン(VI)はMoF6塩化ビスマス(III)で処理することで合成されるが、これは徐々に塩化モリブデン(V)に分解する[5]

塩化モリブデン(V)を臭化水素で処理すると不安定な臭化モリブデン(V)となり、これは室温で分解して臭素を遊離し臭化モリブデン(IV)が得られる[6]

2 MoCl
5
+ 10 HBr → 2 MoBr
4
+ 10 HCl + Br
2

酸化されない配位子に対して、塩化モリブデン(V)は良いルイス酸として振る舞う。塩化物イオンが付加した[MoCl6]有機合成において、塩素化反応脱酸素反応酸化カップリング反応等に用いられることがある[7]

塩化モリブデン(V)はアセトニトリルにより還元され、橙色のアセトニトリル錯体 MoCl4(MeCN)2 を生じる[8]

2 MoCl
5
+ 5 CH
3
CN → 2 MoCl
4
(CH
3
CN)
2
+ HCl + ClCH
2
CN

このアセトニトリル錯体はテトラヒドロフラン (THF) と反応し、他のモリブデン含有錯体の前駆体となる MoCl4(THF)2 を与える[8]

テトラヒドロフランは塩化モリブデン(V)存在下で重合してしまうが、ジエチルエーテル (Et2O) は安定である。これを還元することで、条件に応じて MoCl4(Et2O)2 または MoCl3(Et2O)3 が得られる[9]

安全性

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強力な酸化剤であり、容易に加水分解して塩化水素を遊離する。

出典

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  1. ^ Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego, CA: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5 
  2. ^ Beck, J.; Wolf, F. (1997). “Three New Polymorphic Forms of Molybdenum Pentachloride”. Acta Crystallogr. B53 (6): 895–903. doi:10.1107/S0108768197008331. 
  3. ^ Wells, A. E. (1984). Structural Inorganic Chemistry (5th ed.). Oxford: Clarendon Press 
  4. ^ Brunvoll, J.; Ischenko, A. A.; Spiridonov, V. P.; Strand, T. G. (1984). “Composition and Molecular Structure of Gaseous Molybdenum Pentachloride by Electron Diffraction”. Acta Chem. Scand. A38: 115–120. doi:10.3891/acta.chem.scand.38a-0115. 
  5. ^ Tamadon, Farhad; Seppelt, K. (2012). “The Elusive Halides VCl5, MoCl6, and ReCl6”. Angewandte Chemie International Edition 52 (2): 767–769. doi:10.1002/anie.201207552. PMID 23172658. 
  6. ^ Calderazzo, Fausto; Maichle-Mössmer, Cäcilie; Pampaloni, Guido; Strähle, Joachim (1993). “Low-Temperature Syntheses of Vanadium(III) and Molybdenum(IV) Bromides by Halide Exchange”. J. Chem. Soc., Dalton Trans. (5): 655–658. doi:10.1039/DT9930000655. 
  7. ^ Kauffmann, T.; Torii, S.; Inokuchi, T. (2004). "Molybdenum(V) Chloride". Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. New York, NY: J. Wiley & Sons. doi:10.1002/047084289X. hdl:10261/236866. ISBN 9780471936237
  8. ^ a b Dilworth, Jonathan R.; Richards, Raymond L. (1990). “The Synthesis of Molybdenum and Tungsten Dinitrogen Complexes”. Inorganic Syntheses 28: 33–43. doi:10.1002/9780470132593.ch7. ISBN 9780470132593. 
  9. ^ Maria, Sébastien; Poli, Rinaldo (2014). “Ether Complexes of Molybdenum(III) and Molybdenum(IV) chlorides”. Inorganic Syntheses 36: 15–18. doi:10.1002/9781118744994.ch03.