Cerium(III)chloride

Cerium(III)chloride
Structuurformule en molecuulmodel
	Kristalstructuur van cerium(III)chloride ■ Ce3+ ■ Cl−
	Cerium(III)chloride-kristallen
Algemeen
Molecuulformule	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
Wikidata	Q419806
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
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
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal	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 | brontekst 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 | brontekst 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 | brontekst 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 | brontekst 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:

Organometaalreacties[bewerken | brontekst 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 | brontekst bewerken]

(en) MSDS van cerium(III)chloride

Bronnen, noten en/of referenties

↑ (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
↑ (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
↑ (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. DOI: 10.1016/0022-1902(62)80034-7.
↑ (en) N. Mine, Y. Fujiwara & H. Taniguchi (1986). Trichlorolanthanoid (LnCl₃)-catalyzed Friedel-Crafts alkylation reactions. Chemistry Letters 15 (3): pp. 357-360. DOI: 10.1246/cl.1986.357.
↑ (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. DOI: 10.1039/C39780000601.
↑ (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. DOI: 10.1002/0471264180.os076.23. Gearchiveerd van origineel op 27 september 2007.

[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. DOI: 10.1016/0022-1902(62)80034-7.

[4] (en) N. Mine, Y. Fujiwara & H. Taniguchi (1986). Trichlorolanthanoid (LnCl₃)-catalyzed Friedel-Crafts alkylation reactions. Chemistry Letters 15 (3): pp. 357-360. DOI: 10.1246/cl.1986.357.

[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. DOI: 10.1039/C39780000601.

[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. DOI: 10.1002/0471264180.os076.23. Gearchiveerd van origineel op 27 september 2007.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]