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氯化铜(是什么,溶液,什么颜色,结构式)

Release Time:2021-01-10

氯化铜是什么?
氯化铜是一种微黄色至棕色的粉末,易于吸收空气中的水分,并变成绿色的蓝色水合物CuCl2?2H2O。 通常通过使氯和水通过填充有金属铜的接触塔来制备水合物。 将水合物加热到100°C(212°F),即可得到无水盐。 像氯化亚铜一样,氯化铜在许多有机反应中(例如,在碳氢化合物的氯化中)被用作催化剂。 此外,它还用作木材的防腐剂,媒染剂(固定剂),用于织物的染色印花,消毒剂,饲料添加剂以及玻璃和陶瓷的颜料。

氯化铜什么颜色?
氯化铜是一种微黄色至棕色的粉末

氯化铜结构式:
无水CuCl2采用扭曲的碘化镉结构。 由于Jahn-Teller效应,大多数铜(II)化合物表现出理想的八面体几何形状的畸变,在这种情况下,这描述了一个d电子相对于一对配体强烈反键合的分子轨道定位。 在CuCl2(H2O)2中,铜可以描述为高度扭曲的八面体络合物,Cu(II)中心被两个水配体和四个氯化物配体包围,这两个配体不对称地桥接至其他Cu中心。
氯化钠溶液:
氯化铜(II)在水溶液中解离,得到蓝色的[Cu(H2O)6] 2+和黄色或红色的式[CuCl2 + x] x-卤化物配合物。 由于这些各种生色团的结合,CuCl2的浓缩溶液显得绿色。
2 CuCl2(s) → 2 CuCl(s) + Cl2(g)
在与HCl(或其他氯化物源)的反应中,形成络合离子CuCl3-和CuCl42-。[2]
这些配合物中的一些可以从水溶液中结晶出来,并且它们具有多种结构类型(图1)。
氯化铜(II)还与诸如吡啶或三苯基氧化膦之类的配体形成多种其他配位配合物:
CuCl2 + 2 C5H5N → [CuCl2(C5H5N)2] (tetragonal)
CuCl2 + 2 (C6H5)3P=O → [CuCl2((C6H5)3P=O)2] (tetrahedral)
但是,诸如膦(例如三苯膦),碘化物和氰化物之类的“软”配体以及一些叔胺引起还原,从而生成铜(Ⅰ)配合物。 要将氯化铜(II)转化为铜(I)衍生物,通常更方便的是用还原剂二氧化硫还原水溶液:
2 CuCl2(水溶液)+ SO2→2 CuCl(s)+ 2 HCl(水溶液)+ H2SO4(水溶液)
在沉淀反应中,CuCl2可以简单地作为Cu2 +的源进行反应,以制备不溶性铜(II)盐,例如氢氧化铜(II),然后在30°C以上可以分解得到氧化铜(II):
CuCl2(aq)+ 2 NaOH(aq)→Cu(OH)2(s)+ 2 NaCl(aq)
其次是:
Cu(OH)2(s)→CuO(s)+ H2O(l)
氯化铜的制备
氯化铜(II)是通过盐酸在氧化铜(II),氢氧化铜(II)或碳酸铜(II)的作用下制备的,例如:
CuO + 2 HCl(aq)→CuCl 2(aq)+ H 2 O(l)无水CuCl 2可以通过铜,氯等元素的直接结合制备。
可以通过在热稀盐酸中结晶,然后在CaCl2-冰浴中冷却来纯化CuCl2 [7]。
氯化铜的用途
氯化铜(II)的主要工业应用是瓦克工艺中的助催化剂(以及氯化钯(II))。在此过程中,使用水和空气将乙烯(乙烯)转化为乙醛(乙醛)。在此过程中,PdCl2还原为Pd,而CuCl2用于将其重新氧化回PdCl2。然后,空气可以将生成的CuCl氧化回CuCl2,从而完成循环。
(1)C2H4(g)+ PdCl2(aq)+ H2O(l)→CH3CHO(aq)+ Pd(s)+ 2 HCl(aq)
(2)Pd + 2 CuCl2(aq)→2 CuCl(s)+ PdCl2(aq)
(3)2个CuCl(s)+ 2个HCl(aq)+ 1 / 2O2(g)→2个CuCl2(aq)+ H2O(l)
整个过程:C2H4 + 1 / 2O2→CH3CHO
氯化铜(II)在有机合成中有多种应用[7]。它会影响芳烃的氯化-通常在氧化铝的存在下进行。它能够氯化羰基化合物的α位[8]:
氯化铜(II)在有机合成中有多种应用[7]。它会影响芳烃的氯化-通常在氧化铝的存在下进行。它能够氯化羰基化合物的α位[8]:
该反应通常在氯化锂的存在下在极性溶剂如DMF中进行,这加快了反应速率。
在氧气存在下,CuCl2也可以氧化酚。可以指导主要产物从氧化二聚得到醌或偶联产物。后一种方法提供了1,1-联萘酚(也称为BINOL)及其衍生物的高产率合成方法,甚至可以将其作为单一对映异构体以高对映体过量的形式制备[9]:
※ 此类化合物是BINAP及其衍生物合成中的重要中间体,通常被用作不对称氢化催化剂的手性配体。
※ CuCl2还催化磺酰氯向烯烃的自由基加成;然后可以用碱消除α-氯砜,得到乙烯基砜产物。
氯化铜(II)在烟火工业中也用作蓝色/绿色着色剂。
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