三氯化钒

三氯化釩是一种無機物，化學式為VCl3，呈紫色，是制备其他三價釩化合物的原料。[1]

三氯化釩
IUPAC名
三氯化釩
识别
CAS号 7718-98-1  checkY
PubChem 62647
ChemSpider 10801024
SMILES
 
  • [V+3].[Cl-].[Cl-].[Cl-]
InChI
 
  • 1/3ClH.V/h3*1H;/q;;;+3/p-3
InChIKey HQYCOEXWFMFWLR-DFZHHIFOAB
RTECS YW2800000
性质
化学式 VCl3
157.30 g·mol⁻¹
外观 紫羅蘭色晶體
順磁性
密度 3.0 g/cm3 （20 °C）
熔点 > 300 °C（分解）
溶解性（水） 可溶
结构
晶体结构 三方晶系，hR24
空间群 R-3, No. 148
危险性
欧盟编号 沒列出
闪点 不可燃
相关物质
其他阴离子 三氟化釩，三硫化二釩，三溴化釩
其他阳离子 三氯化鈦，氯化鉻，三氯化鈮，三氯化鉭
相关化学品 二氯化釩，四氯化釩
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

結構

VCl3與BiI3有相同結構，都是六方最密堆积。VBr3和VI3都採用一樣的結構，但VF3結構與ReO3更接近。VCl3有兩個不成對電子，具有順磁性。

製備與反應

VCl3可由加熱VCl4至160-170 °C並通入稀有氣體氣流帶走Cl2製備。這種亮紅色液體會轉化為紫色固體。繼續加熱VCl3，VCl3會發生歧化反應生成VCl4和VCl2。[2]675 °C（但少於700 °C）时可用氢气将VCl3还原成青綠色的VCl2。

2 VCl3 + H2 → 2 VCl2 + 2 HCl

配合物

VCl3可形成各種各樣不同顏色的加合物和衍生物。

VCl3溶於水中生成6水合物，但其化學式會令人產生誤解：[VCl2(H2O)4]Cl.2H2O。換言之，2mol水沒有與釩離子連接，這種結構與三價鐵離子的配合物很相似。在水溶液中水分子取代[VCl2(H2O)4]+的兩個氯離子，會生成綠色[V(H2O)6]3+離子。[3]

VCl3溶於四氫呋喃可形成紅色或粉紅色加合物VCl3(THF)3。[4]而溶於乙腈中則形成綠色加合物VCl3(MeCN)3。

當溶於KCN時，VCl3轉化為[V(CN)7]4-。對於前过渡金屬來說，与小配体形成配位數大於6的配合物很普遍。相对而言，后过渡金屬可以与体积较大的配体形成配合物。例如VCl3(NMe3)2，包含兩個龐大的NMe3配体。

有機金屬化合物的前体

活潑的V(mesityl)3與VCl3可合成有機金屬化合物的前体。[5]

VCl3(THF)3 + 3 LiC6H2-2,4,6-Me3 → V(C6H2-2,4,6-Me3)3(THF) + 3 LiCl

這種物質可以結合CO，在適當條件下也能结合N2。

參考資料
  1. Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  2. Young, R. C.; Smith, M. E. "Vanadium(III) Chloride" Inorganic Syntheses volume IV, page 128-130, 1953.
  3. Donovan, W. F.; Smith, P. W. "Crystal and Molecular Structures of Aquahalogenovanadium(1ii) Complexes. Part 1. X-Ray Crystal Structure of trans-Tetrakisaquadibromovanadium(III) Bromide Dihydrate and the lsomorphous Chloro-compound" Journal of the Chemical Society, Daltor Transactions." 1975, pages 894-896. doi:10.1039/DT9750000894
  4. Manzer, L. E. "Tetrahydrofuran Complexes of Selected Early Transition Metals," Inorganic Synthesis. 21, 135-140, (1982).
  5. Vivanco, M.; Ruiz, J.; Floriani, C.; Chiesi-Villa, A.; Rizzoli, C. "Chemistry of the vanadium-carbon .sigma. bond. 1. Insertion of carbon monoxide, isocyanides, carbon dioxide, and heterocumulenes into the V-C bond of Tris(mesityl)vanadium(III)" Organometallics1993 volume 12, 1794-1801. doi:10.1021/om00029a042
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