Chlorid zirkoničitý je anorganická sloučenina používaná především na přípravu dalších sloučenin zirkonia. Na vlhkém vzduchu se rychle rozkládá.
Struktura Na rozdíl od molekulární struktury chloridu titaničitého (TiCl4) má pevný ZrCl4 polymerní strukturu s oktaedricky koordinovanými atomy Zr. Tento rozdíl způsobuje odlišné vlastnosti: TiCl4 lze destilovat a ZrCl4 je pevná látka, zaujímající stejnou lineární polymerní strukturu jako HfCl4. Zahříváním s Lewisovými zásadami se tento polymer rozkládá za štěpení vazeb Zr-Cl-Zr.N. N. Greenwood & A. Earnshaw, Chemistry of the Elements (2nd ed.), Butterworth-Heinemann, Oxford, 1997.
Příprava ZrCl4 se vyrábí reakcí oxidu zirkoničitého s uhlíkem a chlorem:
ZrO2 + 2 C + 2 Cl2 → ZrCl4 + 2 CO
V laboratorním měřítku je možno využít i reakci s tetrachlormethanem:
ZrO2 + 2 CCl4 → ZrCl4 + 2 COCl2
Použití
Výroba zirkonia ZrCl4 je meziproduktem při přeměnách rud zirkonia na kov Krollovým procesem. Zirkonium se v přírodě vyskytuje především ve formě oxidů (což odráží i náchylnost jeho chloridů k hydrolýze). K získání čistého kovu se oxidy nejprve přemění na chlorid zirkoničitý, jenž může být za vysokých teplot destilován.
Přečištěný ZrCl4 lze redukovat kovovým Zr na chlorid zirkonitý: 3 ZrCl4 + Zr → 4 ZrCl3
Ostatní použití ZrCl4 je nejčastějším prekurzorem při vytváření vrstev oxidu a diboridu zirkoničitého chemickou depozicí z plynné fáze.
V organické syntéze slouží oxid zirkoničitý jako slabá Lewisova kyselina při Friedelových–Craftsových a Dielsových–Alderových reakcích a vnitromolekulárních cyklizacích.
Také se používá jako složka přípravků sloužících k odpuzování vody z textilií a dalších vláknitých materiálů.
Vlastnosti Hydrolýzou ZrCl4 vzniká hydratovaný chlorid zirkonylu. Reakce je rychlá a nevratná, proto se s ZrCl4 musí manipulovat za nepřítomnosti vzduchu a vlhkosti.
ZrCl4 je důležitou surovinou pro přípravu řady organických komplexů zirkonia.
Vzhledem ke své polymerní struktuře se ZrCl4 před použitím obvykle převádí na molekulové komplex; například tvoří 1:2 komplex s tetrahydrofuranem.
Cyklopentadienid sodný, NaC5H5, reaguje s ZrCl4(THF)2 za vzniku zirkonocendichloridu, ZrCl2(C5H5)2. alt=Strukturní vzorec zirkonocen dichloridu|střed|náhled|Strukturní vzorec zirkonocen dichloridu
ZrCl4 se vyznačuje vysokou rozpustností za přítomnosti methylovaných benzenů, jako je duren (1,2,4,5-tetramethylbenzen); tato rozpustnost je způsobována tvorbou pí-komplexů.
Odkazy
Reference
Externí odkazy
Kategorie:Zirkoničité sloučeniny zirkoničitý