티타늄 화합물

Titanium compounds
티타늄 화합물 및 티타늄 광물 범주 참조
A steel colored twist drill bit with the spiral groove colored in a golden shade.
TiN 코팅 드릴 비트

+4 산화 상태는 티타늄 [1]화학을 지배하지만 +3 산화 상태의 화합물도 [2]많습니다.일반적으로 티타늄은 [3][4]복합체에서 팔면체 배위 기하학을 채택하지만 사면체 TiCl은4 주목할 만한 예외입니다.산화수가 높기 때문에 티타늄(IV) 화합물은 높은 수준의 공유 [1]결합을 보입니다.

산화물, 황화물 및 알콕사이드

이산화티타늄 분말

가장 중요한 산화물은 세 가지 중요한 다형성으로 존재하는 TiO입니다2; 아나타제, 브루카이트, 루타일.세 가지 모두 흰색 반자성 고체이지만 광물 샘플은 어둡게 보일 수 있습니다(루타일 참조).그들은 Ti가 다른 Ti [5]중심과 연결되는 6개의 산화물 리간드로 둘러싸인 중합체 구조를 채택합니다.

티탄산염이라는 용어는 일반적으로 티타늄()을 가리킵니다.IV) 티탄산 바륨(BaTiO3)으로 표시되는 화합물.페로브스카이트 구조의 이 물질은 압전 특성을 나타내며 소리와 [6]전기의 상호 변환에서 변환기로 사용됩니다.많은 광물들은 일메나이트 (FeTiO3)와 같은 티탄산염입니다.별 사파이어와 루비는 이산화티타늄 [7]불순물의 존재로부터 별을 형성하는 빛을 얻습니다.

다양한 티타늄 환원 산화물(아산화물)이 알려져 있으며, 주로 대기 플라즈마 분무에 의해 얻어진 이산화티타늄의 화학량론적 환원이 알려져 있습니다.Ti3O5는 Ti(IV)-Ti(III) 종으로 설명되며, 고온에서 TiO2를 수소로 환원하여 제조된 보라색 반도체로서, [8] 이산화티타늄으로 표면을 증기 코팅해야 할 때 산업적으로 사용된다: 순수한 TiO로서 증발한다,반면 TiO2는 산화물의 혼합물로 증발하고 다양한 굴절률을 가진 코팅을 증착한다.[9][9]또한 코룬덤 구조의 TiO와23 [10]암염 구조의 TiO도 알려져 있지만 종종 비화학량론적입니다.

TiCl을 알코올로 처리하여4 제조된 티타늄(IV)의 알콕사이드는 물과 반응하면 이산화질소로 전환되는 무색의 화합물입니다.졸-겔 공정을 통해 고체2 TiO를 증착하는 데 산업적으로 유용합니다.티타늄 이소프로폭사이드는 샤프리스 에폭시화를 [11]통해 키랄 유기 화합물의 합성에 사용됩니다.

티타늄은 다양한 황화물을 형성하지만, 오직 TiS만이2 상당한 관심을 끌었습니다.층상 구조를 채택하여 리튬 전지 개발에 양극으로 사용되었습니다.Ti(IV)는 "경질 양이온"이기 때문에 티타늄의 황화물은 불안정하고 [12]황화수소의 방출과 함께 산화물로 가수분해되는 경향이 있습니다.

질화물 및 탄화물

티타늄 질화물(TiN)은 극도의 경도, 열/전기 전도성 및 높은 [13]융점을 나타내는 내화성 고체입니다.TiN은 사파이어 및 카보룬덤과 동등한 경도를 가지며(모스 척도에서는 [14]9.0), 드릴 [15]비트와 같은 절삭 공구를 코팅하는 데 자주 사용됩니다.그것은 또한 금빛 장식 마감과 반도체 [16]제조에서 장벽층으로 사용됩니다.티타늄 카바이드(TiC) 역시 매우 단단하며 절삭 공구와 [17]코팅에서 발견됩니다.

할로겐화물

티타늄(III) 화합물은 특징적으로 보라색이며, 이 삼염화티타늄 수용액으로 설명됩니다.

사염화티타늄(티타늄()IV) 염화물(chloride, TiCl4[18])은 무색의 휘발성 액체(상업용 샘플은 노란색)로 공기 중에서 흰 구름의 화려한 방출과 함께 가수분해됩니다.Kroll 공정을 통해 TiCl은4 티타늄 광석을 티타늄 금속으로 전환하는 데 사용됩니다.사염화티타늄은 또한 이산화티타늄을 만드는데도 사용됩니다. 예를 들어 흰색 [19]페인트에 사용됩니다.예를 들어 무카이야마 알돌 [20]축합과 같은 루이스 산으로 유기 화학에서 널리 사용됩니다.Van Arkel-de Boer 공정에서 티타늄 테트라요오드화물(TiI4)은 고순도 티타늄 [21]금속을 생산하는 과정에서 생성됩니다.

티타늄(III) 및 티타늄(II) 또한 안정적인 염화물을 형성합니다.주목할 만한 예는 유기 [22]화학에서 폴리올레핀(지글러-나타 촉매 참조)의 생산을 위한 촉매 및 환원제로 사용되는 염화티타늄(III3)입니다.

유기 금속 착화체

주요 기사:유기 티타늄 화학

티타늄 화합물이 중합 촉매로서 중요한 역할을 하기 때문에 Ti-C 결합을 갖는 화합물이 집중적으로 연구되어 왔습니다.가장 일반적인 유기 티타늄 복합체는 티타노세 이염화티타늄(CH552)2TiCl)입니다.관련 화합물로는 테베 시약과 페타시스 시약이 있습니다.티타늄은 (CH55)2Ti(CO)2[23]와 같은 카르보닐 복합체를 형성합니다.

항암치료 연구

백금 기반 화학요법의 성공에 이어 티타늄(IV) 복합체는 암 치료를 위해 테스트된 최초의 비백금 화합물 중 하나였습니다.티타늄 화합물의 장점은 생체 [24]내에서 높은 효능과 낮은 독성에 있습니다.생물학적 환경에서 가수분해는 안전하고 불활성인 이산화티타늄으로 이어집니다.이러한 장점에도 불구하고 첫 번째 후보 화합물은 독성 비율 및 제제 합병증에 [24]대한 불충분한 효능으로 인해 임상 시험에서 실패했습니다.추가적인 개발은 잠재적으로 효과적이고 선택적이며 안정적인 티타늄 기반 [24]약물의 개발로 이어졌습니다.

참고 항목

레퍼런스

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