Cerium(III)chloride

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Cerium(III)chloride
Structuurformule en molecuulmodel
Kristalstructuur van cerium(III)chloride ██ Ce3+ ██ Cl-
Kristalstructuur van cerium(III)chloride

██ Ce3+

██ Cl-

Cerium(III)chloride-kristallen
Cerium(III)chloride-kristallen
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
CeCl3
IUPAC-naam cerium(III)chloride
Andere namen ceriumtrichloride
Molmassa 246,475 g/mol
SMILES
[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ce+3]
InChI
1S/Ce.3ClH/h;3*1H/q+3;;;/p-3
CAS-nummer 7790-86-5
PubChem 24636
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Schadelijk
Waarschuwing
H-zinnen H315 - H319 - H335
EUH-zinnen geen
P-zinnen P261 - P305+P351+P338
LD50 (ratten) (oraal) 2111 mg/kg
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vast
Kleur wit
Dichtheid (bij 20°C) 3,92 g/cm³
Smeltpunt 848 °C
Kookpunt 1727 °C
Goed oplosbaar in water
Matig oplosbaar in ethanol, aceton
Geometrie en kristalstructuur
Kristalstructuur hexagonaal
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Cerium(III)chloride is een ceriumzout van waterstofchloride, met als brutoformule CeCl3. De stof komt voor als een wit kristallijn poeder, dat goed oplosbaar is in water. Het komt ook voor als heptahydraat. Cerium(III)chloride is een nuttig reagens in de organische chemie.

Synthese[bewerken]

Cerium(III)chloride (weliswaar als heptahydraat) kan worden bereid door reactie van metallisch cerium met waterstofchloride:

\mathrm{2\ Ce\ +\ 6\ HCl \longrightarrow\ 2\ CeCl_3\ +\ 3\ H_2}

Synthese van het watervrij zout[bewerken]

Watervrij cerium(III)chloride kan bereid worden door het heptahydraat te ontdoen van het kristalwater. Het snel verhitten van de kristallen kan echter leiden tot hydrolyse tot onder meer ceriumoxychloride (CeOCl).[1] Daarom wordt cerium(III)chloride zeer traag verwarmd tot 140°C onder vacuüm.[2] Een meer gesofisticeerde methode is het traag verhitten van cerium(III)chloride tot 400°C, samen met 4 tot 6 equivalenten ammoniumchloride, eveneens onder hoog vacuüm.[3] Dit leidt tot vorming van het zeer zuivere watervrije product.

Toepassingen[bewerken]

Cerium(III)chloride wordt gebruikt als startverbinding bij de synthese van andere ceriumzouten, zoals het Lewiszuur cerium(III)trifluormethaansulfonaat, dat aangewend wordt bij Friedel-Crafts-acyleringen. Cerium(III)chloride zelf kan ook voor dit doel worden ingezet.[4]

Luche-reductie[bewerken]

De Luche-reductie is de reductie van een alfa,bèta-onverzadigde carbonylverbinding tot een allylisch alcohol. Daartoe wordt cerium(III)chloride (als heptahydraat) gebruikt in combinatie van natriumboorhydride.[5] Een voorbeeldsynthese is de omzetting van carvon tot het overeenkomstig alcohol:

Luche-reductie van carvon

Organometaalreacties[bewerken]

Een andere belangrijke synthetische toepassing is bij de alkylering van ketonen. Wanneer enkel een organolithiumreagens zou gebruikt worden, bestaat de kans dat een significante hoeveelheid enolaat wordt gevormd.[6] Er is tevens aangetoond dat organolithiumreagentia betere resultaten opleveren dan Grignard-reagentia.

Externe link[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. (en) F.T. Edelmann & P. Poremba (1997), W.A. Herrmann (ed.) - Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry (VI), Stuttgart: Georg Thieme Verlag - ISBN 3131030216
  2. (en) L.A. Paquette (1999), R.M. Coates & S.E. Denmark (eds.) - Handbook of Reagents for Organic Synthesis: Reagents, Auxiliaries and Catalysts for C-C Bond Formation. New York: Wiley - ISBN 0471979244
  3. (en) M.D. Taylor & P.C. Carter (1962) - Preparation of anhydrous lanthanide halides, especially iodides, Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 24 (4), pp. 387–391
  4. (en) N. Mine, Y. Fujiwara & H. Taniguchi (1986) - Trichlorolanthanoid (LnCl3)-catalyzed Friedel-Crafts alkylation reactions, Chemistry Letters, 15 (3), pp. 357–360
  5. (en) J.-L. Luche, L. Rodriguez-Hahn & P. Crabbé (1978) - Reduction of natural enones in the presence of cerium trichloride, Journal of the Chemical Society, Chemical Communications (14), pp. 601–602
  6. (en) N. Takeda & T. Imamoto (1999) - Use of Cerium(III) Chloride in the Reactions of Carbonyl Compounds with Organolithiums or Grignard Reagents for the Suppression of Abnormal Reactions: 1-Butyl-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthol, Organic Synthesis, 76, p. 228