Chlorid ceritý

Chlorid ceritý
Vzorek chloridu ceritého
Vzorek chloridu ceritého
Obecné
Systematický názevchlorid ceritý
Anglický názevCerium(III) chloride
Sumární vzorecCeCl3
Vzhledbílý prášek
Identifikace
Registrační číslo CAS7790-86-5
PubChem24636
SMILES[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ce+3]
InChI1S/Ce.3ClH/h;3*1H/q+3;;;/p-3á látks
Vlastnosti
Molární hmotnost246,48 g/mol (bezvodý)
372,58 g/mol (heptahydrát)
Teplota tání817 °C (1 090 K) (bezvodý)
Teplota varu1 727 °C (2 000 K)
Teplota rozkladu90 °C (363 K) (heptahydrát)
Hustota3,97 g/cm3
Rozpustnost ve vodě100 g/100 ml
Rozpustnost v polárních
rozpouštědlech		rozpustný v ethanolu a acetonu
Struktura
Krystalová strukturašesterečná (typ UCl3)
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Chlorid ceritý (CeCl3) je sloučenina ceru a chloru; hygroskopická pevná látka. Na vzduchu rychle pohlcuje vlhkost za vzniku hydrátu proměnlivého složení. Je velmi dobře rozpustný ve vodě a v bezvodé formě také v ethanolu a acetonu.[1]

Příprava bezvodého CeCl3

Samotné zahřívání hydrátu může vést k hydrolýze.[2]

V použitelné podobě lze chlorid ceritý získat pozvolným, několikahodinovým, zahříváním heptahydrátu na 140 °C ve vakuu.[1][3][4] V něm se může nacházet malé množství CeOCl vzniklého hydrolýzou, ovšem je možné jej použít společně s organolithnými i Grignardovými činidly. Čistý bezvodý CeCl3 je možné připravit z hydrátu dehydratací pomalým zahříváním na 400 °C za přítomnosti 4- až 6násobného množství chloridu amonného ve vysokém vakuu[2][5][6][7] nebo zahříváním s přebytkem chloridem thionylu po 3 hodiny.[2][8]

Dalším způsobem přípravy bezvodého chloridu ceritého je reakce kovového ceru s kyselinou chlorovodíkovou.[9][10]

Přečištění se většinou provádí sublimací za vysoké teploty ve vysokém vakuu.

Použití

Chlorid ceritý je možné použít jako výchozí látku na přípravu dalších ceritých solí, jako například trifluormethansulfonátu ceritého, Lewisovy kyseliny používané při Friedelových-Craftsových acylacích a jako katalyzátor při Friedelových-Craftsových alkylacích.[11]

V Lucheově redukci[12] α,β-nenasycených karbonylových sloučenin, často využívané v organické syntéze, se používá CeCl3·7H2O společně s tetrahydridoboritanem sodným; například z karvonu vzniká pouze allylový alkohol 1 a ne nasycený alkohol 2. Za nepřítomnosti CeCl3 vzniká směs obou těchto alkoholů.

Lucheova redukce

Další významné využití v organické syntéze nalézá chlorid ceritý při alkylaci ketonů, kde při použití organolithných sloučenin vznikají enoláty; například sloučenina 3 se za nepřítomnosti CeCl3 přemění na samotný enolát, zatímco je-li přítomen CeCl3, tak dojde k alkylaci:

Alkylační reakce řízená CeCl3

Bylo zjištěno, že organolithné sloučeniny jsou při této reakci účinnější než Grignardova činidla.[3]

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Cerium(III) chloride na anglické Wikipedii.

  1. ↑ a b PAQUETTE, L. A. Handbook of Reagents for Organic Synthesis: Reagents, Auxiliaries and Catalysts for C-C Bond Formation. Redakce Coates, R. M.. New York: Wiley, 1999. ISBN 0-471-97924-4. (anglicky) 
  2. ↑ a b c EDELMANN, F. T.; POREMBA, P. Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry. Redakce Herrmann, W. A.. Stuttgart: Georg Thieme Verlag, 1997. ISBN 3-13-103021-6. (anglicky) 
  3. ↑ a b JOHNSON, C. R.; TAIT, B. D. A cerium(III) modification of the Peterson reaction: methylenation of readily enolizable carbonyl compounds. Journal of Organic Chemistry. 1987, s. 281–283. ISSN 0022-3263. DOI 10.1021/jo00378a024. (anglicky) 
  4. ↑ DIMITROV, Vladimir; KOSTOVA, KALINA; GENOV, MIROSLAV. Anhydrous cerium(III) chloride — Effect of the drying process on activity and efficiency. Tetrahedron Letters. 1996, s. 6787–6790. DOI 10.1016/S0040-4039(96)01479-7. (anglicky) 
  5. ↑ TAYLOR, M. D.; CARTER, P. C. Preparation of anhydrous lanthanide halides, especially iodides. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 1962, s. 387–391. DOI 10.1016/0022-1902(62)80034-7. (anglicky) 
  6. ↑ KUTSCHER, J.; SCHNEIDER, A. Notiz zur Präparation von wasserfreien Lanthaniden-Haloge-niden, Insbesondere von Jodiden. Inorg. Nucl. Chem. Lett.. 1971, s. 815. DOI 10.1016/0020-1650(71)80253-2. (anglicky) 
  7. ↑ GREENWOOD, N. N.; EARNSHAW, A. Chemistry of the Elements. New York: Pergamon Press, 1984. ISBN 0-08-022056-8. (anglicky) 
  8. ↑ FREEMAN, J. H.; SMITH, M. L. The preparation of anhydrous inorganic chlorides by dehydration with thionyl chloride. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 1958, s. 224–227. DOI 10.1016/0022-1902(58)80073-1. (anglicky) 
  9. ↑ DRUDING, L. F.; CORBETT, J. D. Lower Oxidation States of the Lanthanides. Neodymium(II) Chloride and Iodide. Journal of the American Chemical Society. 1961, s. 2462–2467. ISSN 0002-7863. DOI 10.1021/ja01472a010. (anglicky) 
  10. ↑ CORBETT, J. D. Rev. Chim. Minerale. 1973, s. 239. (anglicky) 
  11. ↑ MINE, Norioki; FUJIWARA, YUZO; TANIGUCHI, HIROSHI. Trichlorolanthanoid (LnCl3)-catalyzed Friedel-Crafts alkylation reactions. Chemistry Letters. 1986, s. 357–360. DOI 10.1246/cl.1986.357. (anglicky) 
  12. ↑ LUCHE, Jean-Louis; RODRIGUEZ-HAHN, LYDIA; CRABBÉ, PIERRE. Reduction of natural enones in the presence of cerium trichloride. Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 1978, s. 601–602. DOI 10.1039/C39780000601. (anglicky) 

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Cerium alkylation.png
Alkylation of an enolisable ketone in the presence of CeCl3.
CeriumIIIchloride.jpg
Chlorid ceritý
Luche reduction.png
Luche reduction of carvone