Hafni(IV) chloride

Hafni(IV) chloride là một hợp chất vô cơ có thành phần gồm hai nguyên tố hafni và clo, với công thức hóa học được quy định là HfCl₄. Hợp chất này tồn tại dưới dạng một chất rắn không màu, là tiền chất của hầu hết các hợp chất liên quan đến nguyên tố kim loại hafni. Hợp chất này cũng có nhiều ứng dụng chuyên biệt, chủ yếu là trong khoa học vật liệu và sử dụng làm một chất xúc tác.

Hafni(IV) chloride
Cấu trúc của hafni(IV) chloride giống zirconi(IV) chloride
Danh pháp IUPAC	Hafnium(IV) chloride Hafnium tetrachloride
Tên khác	Hafni tetrachloride
Nhận dạng
Số CAS	13499-05-3
PubChem	37715
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ Cl[Hf](Cl)(Cl)Cl
InChI	đầy đủ 1/4ClH.Hf/h4*1H;/q;;;;+4/p-4
ChemSpider	34591
Thuộc tính
Công thức phân tử	HfCl4
Khối lượng mol	320,3008 g/mol
Bề ngoài	tinh thể rắn không màu
Khối lượng riêng	3,89 g/cm3[1]
Điểm nóng chảy	432 °C (705 K; 810 °F)
Điểm sôi
Độ hòa tan trong nước	phân hủy[2]
Áp suất hơi	1 mmHg (190 ℃)
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). Y kiểm chứng (cái gì YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Điều chế

• HfCl₄ có thể được tạo thành theo một số phương pháp liên quan:

• Dùng phản ứng của cacbon tetrachloride với hafni(IV) oxit ở nhiệt độ trên 450 ℃:^[3][4]

HfO₂ + 2CCl₄ → HfCl₄ + 2COCl₂

• Clo hóa hỗn hợp HfO₂ và cacbon ở nhiệt độ trên 600 ℃, sử dụng khí clo hoặc lưu huỳnh monochloride:^[5][6]

HfO₂ + 2 Cl₂ + C → HfCl₄ + CO₂

• Clo hóa hafni carbide ở nhiệt độ trên 250 ℃.^[7]

Sử dụng

Hafni(IV) chloride là tiền thân của các chất xúc tác hoạt tính cao cho việc trùng hợp Ziegler-Natta của anken, đặc biệt là propylen.^[8] Các chất xúc tác điển hình được lấy từ tetrabenzylhafni.

HfCl₄ là một axit Lewis hiệu quả cho các ứng dụng khác nhau trong tổng hợp hữu cơ. Ví dụ, ferrocene được ankyl hóa bằng allyldimetylclorosilane]] hiệu quả hơn bằng cách sử dụng hafni(IV) chloride so với nhôm chloride. Kích thước lớn hơn của Hf có thể làm giảm xu hướng tạo phức của HfCl₄ đối với ferrocene.^[9]

Tham khảo

1. Niewa R., Jacobs H. (1995) Z. Kristallogr. 210: 687.
2. Haynes, William M. biên tập (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ấn bản thứ 92). Boca Raton, FL: CRC Press. tr. 4.66. ISBN 1439855110.
3. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 11 (ấn bản thứ 4). 1991.
4. Hummers, W. S.; Tyree, S. Y.; Yolles, S.; Basolo, F.; Bauer, L. (1953). “Zirconium and Hafnium Tetrachlorides”. Inorganic Syntheses. Inorganic Syntheses. 4. tr. 121. doi:10.1002/9780470132357.ch41. ISBN 9780470132357.
5. Hopkins, B. S. (1939). “13 Hafnium”. Chapters in the chemistry of less familiar elements. Stipes Publishing. tr. 7.
6. Hála, Jiri (1989). Halides, oxyhalides and salts of halogen complexes of titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium and tantalum. 40 (ấn bản thứ 1). Oxford: Pergamon. tr. 176–177. ISBN 0080362397.
7. Elinson, S. V. and Petrov, K. I. (1969) Analytical Chemistry of the Elements: Zirconium and Hafnium. 11.
8. Ron Dagani (ngày 7 tháng 4 năm 2003). “Combinatorial Materials: Finding Catalysts Faster”. Chemical and Engineering News. tr. 10.
9. Ahn, S.; Song, Y. S.; Yoo, B. R.; Jung, I. N. (2000). “Lewis Acid-Catalyzed Friedel−Crafts Alkylation of Ferrocene with Allylchlorosilanes”. Organometallics. 19 (14): 2777. doi:10.1021/om0000865.