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염화 구리(I)

Copper(I) chloride
염화 구리(I)
Unit cell of nantokite
Sample of copper(I) chloride
이름
IUPAC 이름
염화 구리(I)
기타 이름
염화 큐폴리스
식별자
3D 모델(JSmol)
8127933
체비
켐스파이더
드러그뱅크
ECHA InfoCard 100.028.948 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 231-842-9
13676
펍켐 CID
RTECS 번호
  • GL6990000
유니
  • InChi=1S/ClH.Cu/h1H;/q;+1/p-1 checkY
    키: OXBLHERUFWINTN-UHFFFAOYSA-M checkY
  • InChi=1/ClH.Cu/h1H;/q;+1/p-1
    키: OXBLHERUFWINTN-REWHXWOFAC
  • 클[Cu]
특성.
CuCl
어금질량 98.999 g/190[1]
외관 산화 불순물로부터 약간 녹색인 흰 가루
밀도 4.14 g/cm3[1]
녹는점 423°C(793°F, 696K)[1]
비등점 1,490 °C(2,710 °F, 1,760 K) (손상)[1]
0.047 g/L(20°C)[1]
1.72×10−7
용해성 에탄올에 용해되지 않는
아세톤,[1] 농축 HCl, NHOH에4 용해성
밴드 갭 3.25 eV(300 K, 직통)[2]
자기 감수성(magnetic susibility)
 -40.0·10cm−63/cm/cm[3]
1.930[4]
구조
아연블렌데, cF20
F43m, 216호[5]
a = 0.54202 nm
0.155nm3
공식 단위(Z)
 4
위험
GHS 라벨 표시:
GHS07: Exclamation markGHS09: Environmental hazard
경고
H302, H410
P264, P270, P273, P301+P312, P330, P391, P501
NFPA 704(화재 다이아몬드)
3
0
0
플래시 포인트 불연성
치사량 또는 농도(LD, LC):
140mg/kg
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 TWA 1mg/m3(Cu)[6]
REL(권장)
 TWA 1mg/m3(Cu)[6]
IDLH(즉시 위험)
 TWA 100 mg/m3(Cu)[6]
안전 데이터 시트(SDS) JT 베이커
관련 화합물
기타 음이온
 구리(I)불소화
브롬화 구리(I)
요오드화 구리(I)
기타 양이온
 염화 은(I)
염화금(I)
관련 화합물
 염화 구리(II)
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료
아스코르브산 용액에 매달린 염화 구리(I)의 흰색 침전물.
염화 구리(I)의 IR 흡수 스펙트럼

일반적으로 염화 구리(I) 염화물은 구리의 낮은 염화물로 CuCl이라는 공식을 가지고 있다.이 물질은 물에 용해되는 흰색 고체지만 농축 염산에 매우 용해된다.구리의 존재로 인해 불순물 샘플이 녹색으로 나타난다().II) 염화물(CuCl2).[7]

  • Copper(I)chloride crystal 01.jpg
  • Copper(I) chloride.jpg

역사

염화 구리(I)는 18세기[8] 중반 로버트 보일이 수은으로부터 처음 준비했다.II) 염화물("베네치아 승화") 및 구리 금속:

HgCl2 + 2 Cu → 2 CuCl + Hg

1799년 J.L. 프루스트는 구리의 서로 다른 두 염소이드를 특징으로 삼았다.그는 공기가 없는 상태에서 CuCl을2 적열로 가열하여 CuCl을 준비하여 결합 염소의 절반을 잃게 한 후 물로 세척하여 잔류 CuCl을2 제거하였다.[9]

이전에 CuCl의 산성 용액은 Hempel의 가스 장치에서와[clarification needed] 같은 가스의 일산화탄소 함량을 분석하기 위해 사용되었다.[10]이러한 용도는 석탄 가스가 난방과 조명에 널리 사용되었던 19세기와 20세기 초반에 중요했다[11].

합성

염화 구리(I)는 450~900°C에서 구리 금속과 염소의 직접 조합에 의해 산업적으로 생산된다.[12][13]

염화 구리(I)도 구리를 줄여서 준비할 수 있다.II) 아황산 이산화황 또는 환원 설탕 역할을 하는 아스코르브산(비타민 C)을 사용한 염화물:

다른 많은 환원제를 사용할 수 있다.[14]

특성.

염화 구리(I)는 주변 조건에서 입방 아연블렌드 결정 구조를 가지고 있다.408°C까지 가열하면 구조가 육각으로 변한다.CuCl의 다른 몇 가지 결정 형태는 고압에서 나타난다.[5]

염화 구리(I)는 루이스산(Lewis acid)으로, 하드 소프트 산-베이스 개념에 따라 부드러운 것으로 분류된다.따라서, 그것은 트리페닐인산염과 같은 부드러운 루이스 베이스로 일련의 콤플렉스를 형성한다.

CuCl + 1 P(CH65)3 → 1/4 {CuCl[P(CH65)]}34
CuCl + 2 P(CH65)3 → CuCl[P(CH65)]]32
CuCl + 3 P(CH65)3 → CuCl[P(CH65)]]33

CuCl은 물에 용해되지 않지만 적절한 공여 분자를 포함한 수용액에서 용해된다.예를 들어 농축 염산에서 HO3+ CuCl을2− 형성하는 등 할로겐 이온으로 복합체를 형성한다.염화물은 CN과− SO에232− 의해 대체된다.

HCl 또는 NH의3 CuCl 용액은 일산화탄소를 흡수하여 염화물 교량 조광기[CuCl(CO)]2와 같은 무색 복합체를 형성한다.동일한 염산 용액도 아세틸렌 가스와 반응하여 [CuCl(CH22)]을 형성한다.CuCl의 암모니아칼 용액은 아세틸렌과 반응하여 폭발성 구리(I) 아세틸라이드, CuC를22 형성한다.알켄 복합체 o는 알코올 용액에 알켄이 존재하는 상태에서 이산화황에 의해 CuCl을2 감소시킴으로써 준비할 수 있다.특히 1,5-사이클로옥타디엔과 같은 디엔을 가진 단지는 안정적이다.[15]

Structure of COD complex of CuCl

다른 리간드가 없을 경우, 수성 용액은 불균형과 관련하여 불안정하다.[16]

2 CuCl → Cu + CuCl2

이러한 이유로 공기 중의 샘플은 부분적으로 녹색으로 가정한다.

사용하다

염화 구리(I) 염화물의 주된 용도는 살균제 구리 옥시염소화물의 전구체로서 사용된다.이러한 목적을 위해 염화 구리(I) 염화물은 복합화에 의해 생성되고 다음 공기로 산화된다.

Cu + CuCl2 → 2 CuCl
4 CuCl + O2 + 2 HO2 → CuCl32(OH)4 + CuCl2

위에서 논의한 바와 같이, 염화 구리(I)는 다양한 유기 반응을 촉진한다.염화알루미늄이 존재하는 상태에서 일산화탄소에 대한 친화력은 COPureSM 프로세스에서 활용된다.

유기합성시

CuCl은 Gatterman-Koch 반응에서 일산화탄소, 염화알루미늄, 염화수소와 함께 사용되어 벤잘데히드를 형성한다.

샌드마이어 반응에서.[17][18]CuCl로 아레네디아조늄 소금을 처리하면 아릴 염화물이 나온다. 예를 들어,

(Example Sandmeyer reaction using CuCl)

그 반응은 범위가 넓고 대개 좋은 수확량을 준다.

초기 조사자들은 구리(I)가 그리기나드 시약을 알파, 베타 불포화[19] 케톤에 1,4 촉매 첨가하는 것을 할로겐화하여 오늘날 유기합성에 널리 사용되고 있는 유기농 업프레이트 시약이 개발되는 것을 관찰했다.[20]

(Addition of RMgX to C=C-C=O mediated by CuCl)

이 발견은 오르가노코퍼 화학의 발달로 이어졌다.예를 들어 CuCl은 Methyllithium(CHLi3)과 반응하여3 2(CH)CuLi와 같은 "길만 시약"을 형성하는데, 이 시약은 유기합성에 광범위하게 사용된다.그래그나드 시약은 유사한 오르가노코퍼 화합물을 형성한다.현재 이러한 유형의 반응에는 구리(I) 요오드화물과 같은 다른 구리(I) 화합물이 더 많이 사용되고 있지만, 일부 경우에는 여전히 염화 구리(I)가 권장된다.[21]

(Alkylation of sorbate ester at 4-position mediated by CuCl)

여기서 Bu는 n-butyl 집단을 가리킨다.CuCl이 없으면 Grignard 시약만으로도 1,2-와 1,4-의 추가 제품(즉, C=O에 더 가까운 C에 부틸이 추가됨)이 혼합된다.

염화 구리(I)도 구리로 형성된 중간이다.II) Wacker 공정의 염화물.

폴리머 화학에서

CuCl은 원자 전달 급진 중합(ATRP)에서 촉매로 사용된다.

틈새 용도

염화 구리(I) 염화물은 청/녹색 착색제로 폭약에도 사용된다.불꽃 실험에서 구리 염소화물은 모든 구리 화합물과 마찬가지로 녹색-청색을 방출한다.

자연발생

CuCl의 자연적인 형태는 희귀한 광물 난토카이트다.[22][23]

참조

  1. ^ a b c d e f Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. p. 4.61. ISBN 1-4398-5511-0.
  2. ^ Garro, Núria; Cantarero, Andrés; Cardona, Manuel; Ruf, Tobias; Göbel, Andreas; Lin, Chengtian; Reimann, Klaus; Rübenacke, Stefan; Steube, Markus (1996). "Electron-phonon interaction at the direct gap of the copper halides". Solid State Communications. 98 (1): 27–30. Bibcode:1996SSCom..98...27G. doi:10.1016/0038-1098(96)00020-8.
  3. ^ Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. p. 4.132. ISBN 1-4398-5511-0.
  4. ^ Patnaik, Pradiot(2002) 무기 화학 지침서.맥그로힐, ISBN 0-07-049439-8
  5. ^ a b Hull, S.; Keen, D. A. (1994). "High-pressure polymorphism of the copper(I) halides: A neutron-diffraction study to ~10 GPa". Physical Review B. 50 (9): 5868–5885. Bibcode:1994PhRvB..50.5868H. doi:10.1103/PhysRevB.50.5868. PMID 9976955.
  6. ^ a b c NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0150". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  7. ^ 안토니오 C(1986) 미국 특허 4,582,579 "입방 이온 프리 큐폴로 염화물을 준비하는 방법" 제2절, 4-41절.
  8. ^ Boyle, Robert (1666). Considerations and experiments about the origin of forms and qualities. Oxford. As reported in Mellor[full citation needed].
  9. ^ Proust, J. L. (1799). "Recherches sur le Cuivre". Ann. Chim. Phys. 32: 26–54.
  10. ^ Martin, Geoffrey (1917). Industrial and Manufacturing Chemistry (Part 1, Organic ed.). London: Crosby Lockwood. pp. 330–31.
  11. ^ Lewes, Vivian H. (1891). "The Analysis of Illuminationg Gases". Journal of the Society of Chemical Industry. 10: 407–413.
  12. ^ Richardson, H. W. (2003). "Copper Compounds". Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. doi:10.1002/0471238961.0315161618090308.a01.pub2. ISBN 0471238961.
  13. ^ Zhang, J.; Richardson, H. W. (2016). "Copper Compounds". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. pp. 1–31. doi:10.1002/14356007.a07_567.pub2. ISBN 978-3-527-30673-2.
  14. ^ Glemser, O.; Sauer, H. (1963). "Copper(I) Chloride". In Brauer, G. (ed.). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. Vol. 1 (2nd ed.). New York: Academic Press. p. 1005.
  15. ^ 런던 맥밀런 프레스, Nicholls, D. (1973) 콤플렉스와 1열 전환 요소.
  16. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 1185. ISBN 978-0-08-037941-8.
  17. ^ 웨이드, L. G. (2003) 유기화학, 5부, 프렌티스 홀, 어퍼 새들 리버, 뉴저지 주, 871. ISBN 013033832X.
  18. ^ 3월, J. (1992) 첨단 유기 화학, 4부, 와일리, 뉴욕. 723페이지.ISBN 978-0-470-46259-1
  19. ^ Kharasch, M. S.; Tawney, P. O. (1941). "Factors Determining the Course and Mechanisms of Grignard Reactions. II. The Effect of Metallic Compounds on the Reaction between Isophorone and Methylmagnesium Bromide". J. Am. Chem. Soc. 63 (9): 2308. doi:10.1021/ja01854a005.
  20. ^ Jasrzebski, J. T. B. H.; 판 코텐, G. (2002) 모던 오르가노코퍼 화학, N. Krause (에드).독일 와인하임의 와일리-VCH. 1. 도이:10.1002/3527600086.ch1 ISBN 9783527600083.
  21. ^ Bertz, S. H.; Fairchild, E. H.(1999) 유기합성을 위한 시약 핸드북, 제1권: C-C 본드 형성을 위한 시약, 보조물 및 촉매, R. M. Coates, S. E. 덴마크(eds)와일리, 뉴욕 페이지 220–3ISBN 978-0-471-97924-1
  22. ^ "Nantokite".
  23. ^ "List of Minerals". 21 March 2011.

외부 링크