Chlorure de Cuivre

Synonyms:
CUPRIC CHLORIDE; Copper chloride; Copper(II) chloride; Copper dichloride; 7447-39-4; Cupric chloride anhydrous; Copper bichloride; Cupric dichloride; Copper(2+) chloride; CuCl2; Copper chloride (CuCl2); Copper(2+)chloride; COPPER (II) CHLORIDE; Copper(II) chloride (1:2); Coclor; Copper(II)chloride; copper(2+) dichloride ; Copper chloride (VAN); CCRIS 6883; HSDB 259; 1344-67-8; CHEBI:49553; EINECS 231-210-2; NSC165706; NSC 165706; AI3-01658; Copper(II) chloride, anhydrous; Cl2Cu; Cupric chloride in plastic container; copper (II)chloride; copper(II)-chloride; copper (II) cloride; copper (II)-chloride; Epitope ID:156811,; Copper(II) chloride, 97%; CTK8B3330; Copper(II) chloride, powder, 99%; 8309AF; ANW-42299; Copper(II) chloride, p.a., 97%; Copper(II) chloride, LR, >=98%; AKOS015902778; DB09131; NSC-165706; BP-13443; LS-54863; NCI60_001274; Copper (II) Chloride, Trace metals grade; FT-0624119; EC 231-210-2; Copper(II) chloride, SAJ first grade, >=98.0%; Q421781; Copper(II) chloride, 99.999% trace metals basis; Copper(II) chloride, anhydrous, powder, >=99.995% trace metals basis; Copper (II) chloride, ultra dry, powder, ampoule, 99.995% trace metals grade; Copper atomic spectroscopy standard concentrate 1.00 g Cu, 1.00 g/L, for 1L standard solution, analytical standard; COPPER CHLORIDE; Cuprous chloride; COPPER(I) CHLORIDE; 7758-89-6; Dicopper dichloride; Copper monochloride; Copper chloride (CuCl); Copper(1+) chloride; Copper (I) chloride

Chlorure de cuivre(I)
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Chlorure de cuivre(I)

Identification
Synonymes    
Chlorure cuivreux

No CAS    7758-89-6
No ECHA    100.028.948
No CE    231-842-9
PubChem    62652
Apparence    poudre blanche d'aspect verdâtre dû à la présence de traces de chlorure cuivrique
Propriétés chimiques
Formule brute    CuCl
Masse molaire1    98,999 ± 0,005 g/mol
Cl 35,81 %, Cu 64,19 %,
Propriétés physiques
T° fusion    426 °C (703 K)
T° ébullition    1 490 °C (1760 K) (décomp.)
Solubilité    0,062 g L−1 d'eau (20 °C)
Masse volumique    4,145 g cm−3
Point d’éclair    inflammable
Cristallographie
Structure type    wurtzite2
Propriétés optiques
Indice de réfraction    1.930 3
Précautions
NFPA 704
Symbole NFPA 704.

030 
Directive 67/548/EEC
Nocif
XnDangereux pour l’environnement
N
[+]
Phrases R : 22, 50/53,

Phrases S : 2, 22, 60, 61,
Écotoxicologie
DL50    140 mg kg−1
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le chlorure de cuivre(I), communément appelé chlorure cuivreux est le plus bas chlorure du cuivre avec la formule CuCl. Ce solide incolore est un précurseur polyvalent de nombreux autres composés du cuivre dont certains d'une importance commerciale. Il apparaît naturellement dans le minerai rare, la nantokite (en). Contrairement aux autres halogénures de métaux de transition de la première ligne, il forme des complexes stables avec le monoxyde de carbone (CO). Il cristallise dans un motif diamantoïde (en) qui reflète la tendance du cuivre(I) de former des complexes tétrahédriques.

Propriétés
CuCl est plus facilement disponible et moins toxique que d'autres acides de Lewis doux. De plus, le cuivre présente de nombreux degrés d'oxydation tels que I, II et III. La combinaison de ces propriétés définit certains des usages du chlorure cuivreux. C'est un acide de Lewis doux. Ainsi, il tend à former des complexes stables avec des bases de Lewis douces comme la triphénylphosphine:

CuCl + P(C6H5)3 → [CuCl(P(C6H5)3)]4
Le produit de solubilité en milieu aqueux est très faible.

CuCl en milieu aqueux → Cu+ + Cl- avec Ks ≈ 3,2 × 10−7
Bien que CuCl soit quasi-insoluble dans l'eau, il se dissout dans des solutions aqueuses contenant des molécules donneuses adéquates. Il forme ainsi des complexes, en particulier avec les ions halogénures, par exemple H3O+ CuCl2- dans l'acide chlorhydrique concentré. Il se dissout aussi dans des solutions contenant des cyanures (CN-) ou des thiosulfates (S2O32-) ou de l'ammoniac (NH3) et forme alors des complexes.

Cependant, ses solutions aqueuses sont instable vis-à-vis de la dismutation en cuivre et chlorure de cuivre(II) (CuCl2)4. Ceci explique en particulier la couleur verdâtre des échantillons comme le montre la photo dans la chimiebox.

Ses solutions dans l'acide chlorhydrique ou ammoniacales absorbent le monoxyde de carbone pour former des complexes incolores comme le dimère à pont chlorure, [CuCl(CO)]2. Les mêmes solutions dans l'acide chlorhydrique peuvent réagir avec l'éthyne (HC≡CH) pour former [CuCl(C2H2)] tandis que les solutions ammoniacales forment de l'éthylénure de cuivre (I) , explosif. Les complexes de CuCl avec des alcènes peuvent être préparés par réduction du chlorure de cuivre (II) (CuCl2) avec le dioxyde de soufre (SO2) en solution alcoolique et en présence d'alcènes. Les complexes avec des diènes comme le 1,5-cyclooctadiène sont particulièrement stables5:

Structure of COD complex of CuCl

Utilisations
La principale utilisation du chlorure de cuivre(I) est qu'il est un précurseur de l'oxychlorure de cuivre (en), un fongicide. Pour cela, le chlorure de cuivre (I) est obtenu par codismutation et oxydation par l'oxygène de l'air:

Cu + CuCl2 → 2 CuCl
6 CuCl + 3/2 O2 + 3 H2O → 2 Cu3Cl2(OH)4 + CuCl2
L'affinité de CuCl pour le monoxyde de carbone est exploité dans le procédé COPureSM.

En synthèse organique
Le chlorure de cuivre(I) catalyse une grande variété de réactions organiques.

Dans la réaction de Sandmeyer, le traitement d'un sel d'arènediazonium (en) avec CuCl produit un chlorure d'aryle6, par exemple :

CuCl Sandmeyer.png

Cette réaction a une large gamme d'emploi et donne habituellement de bons rendements.

D'anciens chercheurs ont observé que le chlorure de cuivre(I) catalyse l'addition-1,4 d'organo-magnésiens sur les cétones α,β-insaturées7 ce qui mena au développement des réactifs organocuprates qui ont, aujourd'hui, un très large emploi en synthèse organique8:

CuCl Kharasch reaction.png

Par exemple, CuCl régit avec le méthyllithium(CH3Li) pour former un réactif de Gilman, (CH3)2CuLi qui a de très nombreux emplois en synthèse organique. Les organomagnésiens réagissent de la même façon. Cependant, même si d'autres composés du cuivre(I) comme l'iodure de cuivre(I) sont maintenant préférés pour ce type de réaction, Le chlorure de cuivre (I) est encore recommandé dans certains cas9, comme :

CuCl sorbate ester alkylation.png

Ici, Bu correspond au groupe butyle. Sans CuCl, l'organo-magnésien seul donne un mélange des produits additionnés en 1,2- et 1,4- i.e. le butyle s'additionne sur l'atome de carbone le plus près du carbonyle C=O.

En chimie des polymères
Le chlorure de cuivre (I) est aussi un intermédiaire issu du chlorure de cuivre(II) dans le procédé Wacker. CuCl est utilisé comme catalyseur dans la polymérisation radicalaire par transfert d'atomes (ATRP).