Cloruro de niobio (V)

El cloruro de niobio (V), también conocido como pentacloruro de niobio, es un sólido cristalino de color amarillo. Se hidroliza en el aire y las muestras suelen estar contaminadas con pequeñas cantidades de NbOCl₃. A menudo se utiliza como precursor de otros compuestos de niobio. El NbCl₅ puede purificarse por sublimación.^[2]

Cloruro de niobio
General
Fórmula estructural
Fórmula molecular	NbCl5
Identificadores
Número CAS	10026-12-7[1]
Número RTECS	QU0350000
ChemSpider	8374796 23203, 8374796
PubChem	10199297 24818, 10199297
UNII	9S1BC7865F
InChI InChI=InChI=1S/5ClH.Nb/h5*1H;/q;;;;;+5/p-5 Key: YHBDIEWMOMLKOO-UHFFFAOYSA-I
Propiedades físicas
Masa molar	267,7506415 g/mol
Estructura cristalina	sistema trigonal
[editar datos en Wikidata]

Estructura y propiedades

Modelo esférico del pentacloruro de niobio

El cloruro de niobio(V) forma dímeros clorobridados en estado sólido (véase la figura). Cada centro de niobio tiene seis coordenadas, pero la coordinación octaédrica está muy distorsionada. Las longitudes de los enlaces ecuatoriales niobio-cloro son de 225 pm (terminal) y 256 pm (puente), mientras que los enlaces axiales niobio-cloro son de 229,2 pm y están desviados hacia el interior para formar un ángulo de 83,7° con el plano ecuatorial de la molécula. El ángulo Nb-Cl-Nb en el puente es de 101,3°. La distancia Nb-Nb es de 398,8 pm, demasiado larga para cualquier interacción metal-metal.^[3] NbBr₅, TaCl₅ y TaBr₅ son isoestructurales con NbCl₅, pero NbI₅ y TaI₅ tienen estructuras diferentes.

Preparación

Pentacloruro de niobio líquido y vapor.

Industrialmente, el pentacloruro de niobio se obtiene por cloración directa del niobio metálico entre 300 y 350 °C:^[4]

   2 Nb + 5 Cl2 → 2 NbCl₅

En el laboratorio, el pentacloruro de niobio se prepara a menudo a partir de Nb₂O₅, siendo el principal problema la reacción incompleta para dar NbOCl₃. La conversión puede efectuarse con cloruro de tionilo:^[5] También puede prepararse por cloración de pentóxido de niobio en presencia de carbono a 300 °C.

Usos

El cloruro de niobio (V) es el principal precursor de los alcóxidos de niobio, que se utilizan en el procesamiento sol-gel. También es el precursor de muchos otros reactivos que contienen Nb, incluidos la mayoría de los compuestos organobianos.

En síntesis orgánica, el NbCl₅ es un ácido de Lewis muy especializado en la activación de alquenos para la reacción carbonilo-eno y la reacción de Diels-Alder. El cloruro de niobio también puede generar compuestos de N-aciliminio a partir de ciertas pirrolidinas que son sustratos para nucleófilos como el aliltrimetilsilano, el indol o el éter silil enol de la benzofenona.^[6]

Referencias

1. Número CAS
2. Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey. Advanced Inorganic Chemistry (4th ed.). New York: Wiley,. ISBN 0-471-02775-8.
3. Cotton, F.A., P. A. Kibala, M. Matusz and R. B. W. Sandor (1991). «Structure of the Second Polymorph of Niobium Pentachloride». Acta Crystallogr. C 47 (11): 2435-2437. doi:10.1107/S0108270191000239.
4. Joachim Eckert, Hermann C. Starck (2005). «Niobium and Niobium Compounds». Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 3527306730. doi:10.1002/14356007.a17_251.
5. Brown, D. (1957). «Niobium(V) Chloride and Hexachloroniobates(V)». Inorganic Syntheses. Inorganic Syntheses 9. pp. 88-92. ISBN 9780470132401. doi:10.1002/9780470132401.ch24.
6. Andrade, C. K. Z.; Rocha, R. O.; Russowsky, D.; Godoy, M. N. (2005). «Studies on the Niobium Pentachloride-Mediated Nucleophilic Additions to an Enantiopure Cyclic N-acyliminium Ion Derived from (S)-malic acid». J. Braz. Chem. Soc. 16 (3b): 535-539. doi:10.1590/S0103-50532005000400007.

Enlaces externos

• Safety information from ChemExper
• NIST Standard Reference Database
• Esta obra contiene una traducción derivada de «Niobium(V) chloride» de Wikipedia en inglés, concretamente de esta versión, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.