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化工產品
三氯化鋁

三氯化鋁

氯化鋁(aluminium chloride)化學式為AlCl3,是氯和鋁的化合物。氯化鋁熔點、沸點都很低,且會升華,為共價化合物。熔化的氯化鋁不易導電,和大多數含鹵素離子的鹽類(如氯化鈉)不同。

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產品介紹

      氯化鋁(aluminium chloride)化學式為AlCl3,是氯和鋁的化合物。氯化鋁熔點、沸點都很低,且會升華,為共價化合物。熔化的氯化鋁不易導電,和大多數含鹵素離子的鹽類(如氯化鈉)不同。

      AlCl3采取“YCl3”結構,為Al3+立方密堆積層狀結構,而AlBr3中Al3+卻占Br?密堆積框架的相鄰四面體間隙。熔融時AlCl3生成可揮發的二聚體Al2Cl6,含有兩個三中心四電子氯橋鍵,更高溫度下Al2Cl6二聚體則離解生成平面三角形AlCl3,與三氟化硼(BF3)結構類似。

      氯化鋁是無色透明晶體或白色而微帶淺黃色的結晶性粉末。氯化鋁的蒸氣或溶于非極性溶劑中或處于熔融狀態時,都以共價的二聚分子(Al2Cl6)形式存在??扇苡谒驮S多有機溶劑。水溶液呈酸性。芳烴存在下,氯化鋁與鋁混合可用于合成二(芳烴)金屬配合物。例如,二苯鉻就是通過特定金屬鹵化物經由Fischer-Hafner合成制備的。

物理性質:

      氯化鋁,白色顆?;蚍勰?,有強鹽酸氣味,工業品呈淡黃色。易溶于水、醇、氯仿、四氯化碳,微溶于苯。熔化的氯化鋁不易導電,和大多數含鹵素離子的鹽類(如氯化鈉)不同。氯化鋁的水溶液完全解離,是良好的導電體。

無水氯化鋁在178℃升華,它的蒸氣是締合的雙分子。在空氣中能吸收水分,一部分水解而放出氯化氫。

       AlCl3采取“YCl3”結構,為Al立方密堆積層狀結構, 而AlBr3中Al卻占Br密堆積框架的相鄰四面體間隙。熔融時AlCl3生成可揮發的二聚體(AlCl3)2,含有兩個三中心四電子氯橋鍵,更高溫度下(AlCl3)2二聚體則離解生成平面三角形AlCl3,與BF3結構類似。

       氯化鋁為無色透明晶體或白色而微帶淺黃色的結晶性粉末。易吸收水分并部分水解放出氯化氫而形成酸霧。易溶于水并強烈水解,溶液顯酸性。也溶于乙醇和乙醚,同時放出大量的熱。六水合氯化鋁為無色斜方晶體,密度 2.398g/cm3,100℃時分解。

化學性質:

       氯化鋁是強路易斯酸, 可和路易斯堿作用產生化合物,甚至也可和二苯甲酮和均三甲苯之類的弱路易斯堿作用。 若有氯離子存在,氯化鋁會生成四氯合鋁酸根離子(AlCl4-):

AlCl3(aq) + Cl-(aq)  AlCl4-(aq)

在水中,氯化鋁會部分水解,形成氯化氫氣體或H3O+離子。其水溶液和其他含鋁物質的溶液相同,含有水合鋁離子,跟適當份量的氫氧化鈉反應可生成氫氧化鋁沉淀:

AlCl3(aq) + 3 NaOH(aq) =Al(OH)3(s) + 3NaCl(aq)

AlCl3(aq) + 3 H2O =AlO2-+ 3HCl + H3O+

Al2O3+3C+3Cl2=△=2AlCl3+3CO  

2Al+3Cl2=△=2AlCl3  

AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O

氯化鋁容易潮解,由于水合會放熱,遇水可能會爆炸。它會部分水解,釋放氯化氫或鹽酸。

  溶液呈酸性,這是由于鋁離子部分水解造成的。 

  [Al(H2O)6]3+ + H2O  [Al(OH)(H2O)5]2+ + H3O+

主要用途:

1.氯化鋁主要用在傅-克反應中,例如以苯和光氣為原料制備蒽醌,應用于染整工業中。 在廣義的傅-克反應中,酰氯或鹵代烷和芳香族物質的反應式如右:

2.苯及其衍生物在發生上述反應時,主產物是對位的異構物。相比較下,烷基化反應涉及的問題較多,不如?;磻獞脧V泛。無論是哪種反應,氯化鋁和其他原料和儀

器都必須是中等干燥的,少量的水有助于反應進行。

由于氯化鋁可與反應產物配位,因此應用在傅克反應時,它的用量必須與反應物相同,而非“催化量”。反應后的氯化鋁很難回收,會產生大量的腐蝕性廢料。為了達到綠色化學的要求,化學家開始使用氟化釔或氟化鏑來替代氯化鋁,減少污染。

氯化鋁也常用來將醛基加在苯環上,如加特曼-科赫反應用一氧化碳、氯化氫、氯化鋁及氯化亞銅為催化劑。

3.氯化鋁在有機化學中有很廣泛的應用。 它可以催化Ene反應,比如3-丁烯-2-酮(甲基乙烯基甲酮)與香芹酮加成:

4.AlCl3也常用在烴類聚合反應和異構化反應中,重要的例子包括 工業上乙苯的生產。乙苯可用于進一步制備苯乙烯、聚苯乙烯以及用作清潔劑的十二烷基苯。

芳烴存在下,氯化鋁與鋁混合可用于合成二(芳烴)金屬配合物。例如,二苯鉻就是通過特定金屬鹵化物經由Fischer-Hafner合成制備的。

低濃度的堿式氯化鋁常是防汗藥的成分之一,而多汗癥患者在使用時濃度會高些(12%或更高)。

5.用作有機合成的催化劑,如石油裂解、合成染料、合成橡膠、合成洗滌劑、醫藥、香料等;

6.用于制造農藥、有機鋁化合物、酞菁系有機顏料用催化劑、乙基苯制造用催化劑;

7.用于金屬冶煉、潤滑油合成;

8.食品級產品用作膨松劑、清酒等防變色劑及果膠的絮凝劑;

9.用作分析試劑、防腐劑、媒染劑。

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