ПРОДУКТЫ

ЦИРКОНИЯ (IV) ХЛОРИД

Хлорид циркония (IV), также известный как тетрахлорид циркония (ZrCl4), представляет собой неорганическое соединение, часто используемое в качестве предшественника других соединений циркония.
Это белое тугоплавкое твердое вещество быстро гидролизуется во влажном воздухе.

Номер CAS: 10026-11-6
Номер ЕС: 233-058-2
Название ИЮПАК: Тетрахлорид циркония
Химическая формула: ZrCl4

Другие названия: 2-этилгексаноат циркония, 2233-42-3, тетра(2-этилгексаноат циркония), EINECS 218-776-6, 2-этилгексаноат циркония(iv), UNII-71ML7584CF, 71ML7584CF, 2-этилгексаноат;цирконий(4+), NIKKA OCTHIX ZIRCONIUM, 22464-99-9, гексановая кислота, 2-этил-, соль циркония, ГЕКСАНОВАЯ КИСЛОТА, 2-ЭТИЛ-, СОЛЬ ЦИРКОНИЯ(4+) (4:1), DTXSID80944978, OFYFURKXMHQOGG-UHFFFAOYSA-J, ТЕТРАКИС(2-ЭТИЛГЕКСАНОАТ ЦИРКОНИЯ(4+), Q27265969

Структура
В отличие от молекулярного TiCl4, твердый ZrCl4 имеет полимерную структуру, в которой каждый Zr имеет октаэдрическую координацию.
Это различие в структурах обусловливает различие их свойств: TiCl
4 перегоняется, но ZrCl
4 — твердое тело.
В твердом состоянии ZrCl4 принимает лентообразную линейную полимерную структуру — такую же структуру принимает HfCl4.
Этот полимер легко разлагается при обработке основаниями Льюиса, которые расщепляют связи Zr-Cl-Zr.

Синтез
Это преобразование подразумевает обработку оксида углеродом в качестве «поглотителя» оксида и хлором.
ZrO2 + 2C + 2Cl2 → ZrCl4 + 2CO

В лабораторном процессе вместо углерода и хлора используется тетрахлорметан:[5]
ZrO2 + 2CCl4 → ZrCl4 + 2COCl2

Приложения:
Предшественник металлического Zr:
ZrCl4 является промежуточным продуктом при превращении циркониевых минералов в металлический цирконий по процессу Кролла.
В природе циркониевые минералы всегда существуют в виде оксидов (что также отражается в тенденции всех хлоридов циркония к гидролизу).

Для превращения в объемный металл эти тугоплавкие оксиды сначала преобразуются в тетрахлорид, который можно перегонять при высоких температурах.
Очищенный ZrCl4 можно восстановить металлическим Zr для получения хлорида циркония (III).

Другие применения:
ZrCl4 является наиболее распространенным прекурсором для химического осаждения из паровой фазы диоксида циркония и диборида циркония.

В органическом синтезе хлорид циркония (IV) используется в качестве слабой кислоты Льюиса для реакций Фриделя-Крафтса, Дильса-Альдера и реакций внутримолекулярной циклизации.
Хлорид циркония (IV) также используется для водоотталкивающей обработки текстильных изделий и других волокнистых материалов.

Свойства и реакции:
Гидролиз ZrCl4 дает гидратированный гидроксихлоридный кластер, называемый цирконилхлоридом.
Эта реакция быстрая и практически необратимая, что согласуется с высокой оксофильностью циркония(IV).
По этой причине манипуляции с ZrCl4 обычно требуют применения безвоздушных технологий.

ZrCl4 является основным исходным соединением для синтеза многих металлоорганических комплексов циркония.
Из-за своей полимерной структуры ZrCl4 перед использованием обычно преобразуется в молекулярный комплекс.
Хлорид циркония (IV) образует комплекс 1:2 с тетрагидрофураном: CAS [21959-01-3], т.пл. 175–177 °C.
NaC5H5 реагирует с ZrCl4(THF)2, образуя дихлорид цирконоцена, ZrCl2(C5H5)2, универсальный циркониевый комплекс.

Одним из самых любопытных свойств ZrCl4 является его высокая растворимость в присутствии метилированных бензолов, таких как дурол.
Эта солюбилизация происходит за счет образования π-комплексов.

Логарифм (основание 10) давления паров хлорида циркония (IV) (от 480 до 689 К) определяется уравнением: log10(P) = −5400/T + 11,766, где давление измеряется в торр, а температура в кельвинах.
Логарифм (основание 10) давления паров твердого хлорида циркония (IV) (от 710 до 741 К) определяется уравнением log10(P) = −3427/T + 9,088.
Давление в точке плавления составляет 14 500 торр.

Внешний вид: белые кристаллы.
Плотность: 2,80 г/см3
Температура плавления: 437 °C
Растворимость: разлагается водой с образованием ZrOCl2 и HCl.

Температура кипения: 331 °C.
Точная масса: 231,777159
Моноизотопная масса: 229,780110
Количество тяжелых атомов: 5

Сложность: 19.1
Количество ковалентно связанных единиц: 1
Соединение канонизировано: Да

Хлорид циркония (IV) — белое блестящее кристаллическое вещество.
Используется как источник чистого циркония, как дубильное вещество, в аналитической химии и при обработке текстиля.
Хлорид циркония (IV) разлагается водой.
Вызывает коррозию металлов в присутствии влаги и тканей.

Хлорид циркония (IV) представляет собой координационную единицу циркония, состоящую из четырех атомов хлора, связанных с центральным атомом циркония.
Хлорид циркония (IV) играет роль катализатора.
Хлорид циркония (IV) — это координационная единица циркония и неорганический хлорид.

О хлориде циркония (IV):
Полезная информация
Хлорид циркония (IV) зарегистрирован в соответствии с Регламентом REACH и производится и/или импортируется в Европейскую экономическую зону в объемах от ≥ 1 000 до < 10 000 тонн в год.

Применение на промышленных объектах:
Хлорид циркония (IV) используется в следующих продуктах: металлы.
Хлорид циркония (IV) имеет промышленное применение, приводящее к производству другого вещества (использование промежуточных продуктов).
Хлорид циркония (IV) используется для производства химикатов и металлов.
Выброс в окружающую среду хлорида циркония (IV) может происходить в результате промышленного использования: как промежуточный этап в дальнейшем производстве другого вещества (использование промежуточных продуктов).

Производство:
Выброс в окружающую среду хлорида циркония (IV) может происходить в результате промышленного использования: производства этого вещества.

Хлорид циркония (IV) (тетрахлорид циркония) — превосходный водорастворимый кристаллический источник циркония для применений, совместимых с хлоридами.
Соединения хлорида могут проводить электричество при плавлении или растворении в воде.
Хлористые материалы можно разложить электролизом на газообразный хлор и металл.

Они образуются в результате различных процессов хлорирования, в ходе которых по крайней мере один анион хлора (Cl-) ковалентно связывается с соответствующим металлом или катионом.
Могут быть получены сверхвысокочистые и фирменные рецептуры.
Ион хлора контролирует равновесие жидкости и уровень pH в метаболических системах.

Они могут образовывать как неорганические, так и органические соединения.
Хлорид циркония, как правило, доступен немедленно в большинстве объемов.
Могут быть рассмотрены формы порошка высокой чистоты, субмикронные и наноразмерные.
Мы также производим раствор хлорида циркония.

American Elements производит продукцию многих стандартных марок, когда это применимо, включая Mil Spec (военный класс); ACS, реагентный и технический класс; пищевой, сельскохозяйственный и фармацевтический класс; оптический класс, USP и EP/BP (Европейская фармакопея/Британская фармакопея) и следует применимым стандартам тестирования ASTM. Доступны типовая и индивидуальная упаковка, а также дополнительные исследовательские, технические и данные по безопасности (MSDS).
Пожалуйста, свяжитесь с нами выше для получения информации о технических характеристиках, сроках поставки и ценах.

Хлорид циркония (IV) обычно используется в качестве катализатора кислоты Льюиса во многих реакциях органического синтеза.
Хлорид циркония (IV) является важным источником металлоорганических комплексов циркония.
Хлорид циркония (IV) применяется во многих областях, таких как атомная промышленность, металлургия, фотография, стекольная и керамическая промышленность.

Хлорид циркония (IV), также известный как хлорид циркония (IV), представляет собой неорганическое соединение с формулой ZrCl4.
Это белое тугоплавкое твердое вещество быстро гидролизуется во влажном воздухе.
Хлорид циркония (IV) является ключевым реагентом в химии циркония.
В органическом синтезе хлорид циркония (IV) используется в качестве слабой кислоты Льюиса для реакций Фриделя-Крафтса, Дильса-Альдера и реакций внутримолекулярной циклизации.
Хлорид циркония (IV) также используется для изготовления водоотталкивающих тканей.

Установлено, что хлорид циркония (IV) является эффективным катализатором реакции электрофильного присоединения индола к альдегидам/кетонам с получением соответствующих бис(индолилметанов) с хорошим выходом.
Примечательными особенностями этой новой процедуры являются высокая степень конверсии, более короткое время реакции, более чистые профили реакции и простота экспериментальных и технологических процедур.

Применение хлорида циркония (IV):
Используется для производства металлического циркония, пигмента, текстильного гидроизоляционного средства, дубителя кожи и т. д.
Используется для получения соединений циркония и металлоорганических органических соединений, может использоваться в качестве растворителя и очищающего агента при переплавке магния, с эффектом удаления железа и кремния.

Химические свойства:
Хлорид циркония (IV) образует блестящие белые моноклинные кристаллы, которые плавятся при температуре 437 ℃.
Хлорид циркония (IV) — едкий порошок.
Хлорид циркония (IV) гигроскопичен, поэтому растворим в холодной воде, спирте, эфире и концентрированной соляной кислоте.
Хлорид циркония (IV) бурно реагирует с водой, образуя хлористый водород (раздражающий пар) и оксихлорид циркония.

При попадании влаги хлорид циркония (IV) реагирует с обычными материалами, образуя соляную кислоту, которая вызывает коррозию многих металлов.
В результате гидролиза до HCl хлорид циркония (IV) может вызывать раздражение дыхательных путей и других поверхностных поверхностей тела при воздействии.
Хлорид циркония (IV) легко образует координационные связи с кислородом и азотом в органических молекулах.

Физические свойства:
Белые моноклинные кристаллы; гигроскопичны; плотность 2,80 г/см3; возгоняется при 331°C; тройная точка 437°C; давление паров 1 торр при 190°C; критическая температура 504,85°C; критическое давление 56,95 атм; критический объем 319 см3/моль; разлагается водой; растворим в спирте, эфире и концентрированной соляной кислоте.

Использует
Катализатор Фриделя-Крафтса.
Компонент катализаторов Циглера в конденсации этилена.
Исходный материал в синтезе ряда органических производных циркония, таких как алкоксиды и циркоцен.
Было показано, что алкоксиды полезны при отверждении силиконовых пластиковых пленок.
Говорят, что карбоксилаты алкоксициркония полезны для водоотталкивающей обработки текстильных изделий и других волокнистых материалов.

Применение:
Хлорид циркония(IV) (ZrCl4) — катализатор класса кислот Льюиса, обладающий низкой токсичностью.
Хлорид циркония (IV) — влагостойкий материал, используемый в качестве катализатора в органических превращениях.
ZrCl4 может использоваться в качестве катализатора для различных органических синтезов, таких как реакция Фриделя-Крафтса, реакция конденсации и другие реакции восстановления.

Для применения в химии органоциркония.
Активирует пирролидины для улучшения конверсии посредством модифицированной реакции Буво в соответствующие α,α-диметиламины.
Хлорид циркония (IV) используется в качестве эффективного катализатора в реакции конденсации Пехмана фенолов с β-кетоэфирами, приводящей к образованию производных кумарина с хорошими выходами в условиях отсутствия растворителя.

Цирконий (IV) Хлорид обычно используется в качестве катализатора кислоты Льюиса во многих реакциях органического синтеза. Цирконий (IV) Хлорид является важным источником для металлоорганических комплексов циркония.
Хлорид циркония (IV) применяется во многих областях, таких как атомная промышленность, металлургия, фотография, стекольная и керамическая промышленность.

Подготовка:
Хлорид циркония (IV) получают как промежуточное вещество при извлечении металлического циркония из циркона и других минералов.
Тетрахлорид получают нагреванием смеси гидроксида циркония и углерода 1004 с газообразным хлором.
Также тетрахлорид можно получить путем реакции гидроксида циркония с соляной кислотой: Zr(OH)4 + 4HCl → ZrCl4 + 4H2O.

Хлорид циркония (IV) быстро гидролизуется во влажном воздухе.
Хлорид циркония (IV) является основным предшественником других соединений циркония.
В отличие от молекулярного TiCl4, твердый ZrCl4 имеет полимерную структуру, в которой каждый Zr имеет октаэдрическую координацию.
Это различие в структурах обусловливает разительную разницу в их свойствах: TiCl4 перегоняется, а ZrCl4 — твердое вещество с высокой температурой плавления.
В твердом состоянии ZrCl4 принимает лентообразную линейную полимерную структуру — такую же структуру принимает HfCl4.
Этот полимер легко разлагается при обработке основаниями Льюиса, которые расщепляют связи Zr-Cl-Zr.

Было обнаружено, что хлорид циркония (IV) является новым, высокоэффективным и многоразовым катализатором для ацетилирования структурно разнообразных фенолов, тиолов, аминов и спиртов в условиях отсутствия растворителя.
Ацетилирование стерически затрудненных и электронодефицитных фенолов достигается с отличными выходами при стехиометрических количествах Ac2O при комнатной температуре.

Кислоточувствительные спирты подвергаются ацетилированию с превосходной хемоселективностью без конкурентных побочных реакций, таких как дегидратация или перегруппировка.
Мягкие свойства кислоты Льюиса катализатора позволяют проводить ацетилирование с оптически активными субстратами без какого-либо отрицательного влияния на оптическую чистоту.

Хлорид циркония (IV) широко используется в органическом синтезе как идеальная кислота Льюиса, поскольку он является эффективным, стабильным, недорогим, экологически чистым и удобным катализатором для получения полезных синтетических промежуточных продуктов и для использования на ключевых этапах синтеза природных продуктов.

Обзор в целом разделен на четыре раздела, в основу которых положены реакции с участием хлорида циркония (IV), реакции образования углерод-углеродных связей, химия защиты и снятия защиты, реакции восстановления и другие применения.
В настоящем обзоре предпринята попытка охватить важные достижения в области синтетической органической химии, достигнутые к настоящему времени.

Приложения:
Наноматериалы и тонкие пленки
Катализ и синтез
Оптика и очки
Датчик
Атомно-слоевое осаждение

Хлорид циркония (IV) — важный материал, имеющий множество промышленных применений.
Хлорид циркония (IV) используется в процессе Кролла в качестве предшественника металлического циркония, в качестве катализатора в процессах органического синтеза и для химического осаждения из паровой фазы.
Хлорид циркония (IV) также используется в ядерной промышленности для переработки циркониевой оболочки с использованием процесса летучести хлорида.

Хлорид циркония (IV) можно синтезировать путем прямой реакции между металлическим Zr и газообразным Cl2 при высоких температурах (>350°C) или путем обработки ZrO2 газообразным CCl4 или Cl2 в присутствии углерода.
Хлорид циркония (IV) является очень реакционноспособным материалом, он гигроскопичен и быстро реагирует с воздухом, образуя гидраты оксихлорида циркония; поэтому при подготовке и обращении с этим материалом требуется особая осторожность.

Из-за чувствительности ZrCl4 к воздействию воздуха исследования химии твердого тела немногочисленны, а приготовление и обработка монокристаллов ZrCl4, пригодных для рентгеновской дифракции, является сложной задачей.
В твердом состоянии ZrCl4 был охарактеризован методами колебательной спектроскопии и рентгеновской дифракции монокристаллов (SCXRD).

Было проведено только одно исследование SCXRD по ZrCl4, которое датируется семидесятыми годами.
Было показано, что хлорид циркония (IV) кристаллизуется в моноклинной пространственной группе P2/c и принимает зигзагообразную цепочечную структуру, состоящую из октаэдров ZrCl6, имеющих общие ребра.
Метод, использованный для получения ZrCl4, включал реакцию ZrO2 с Cl2 + CCl4 в диапазоне температур 500-700 °C; однако процедура синтеза (масса, время реакции, скорость изменения температуры, время отжига и т. д.) не была подробно описана; было упомянуто, что измерение SCXRD проводилось при температуре 20 °C, но неопределенность температуры не была указана.

Поскольку ZrCl4 будет получен в результате реакции металлического Zr и Cl2 при переработке циркониевой оболочки, исследование структуры ZrCl4, полученного из металлического Zr, имеет важное значение; будет интересно сравнить структуру ZrCl4, полученного из ZrO2 и из металлического Zr.
Учитывая стратегическую важность ZrCl4, необходимо также повторное определение его кристаллографической структуры при различных температурах; получение точных структурных данных по ZrCl4 в различных диапазонах температур поможет теоретикам доказать
точность их теоретической модели.

Хлорид циркония имеет решающее значение во многих областях исследований и промышленных применениях, таких как нетрадиционный катализ, переработка руд, содержащих цирконий, методом восстановления по Кроллу, химическое осаждение из паровой фазы и ядерная техника.
Хлорирование было предложено для крупномасштабного разделения и селективного извлечения Zr в виде ZrCl4 из сплавов U–Zr или оболочек отработанного ядерного топлива.
Из-за наличия примесей (например, Sn, Cr, Fe и т. д.) в восстановленном ZrCl4 необходимы дополнительные усилия по улучшению процесса очистки.

Это требует фундаментального понимания материалов на каждом этапе процесса. Исходные материалы состоят из оболочки Zr, такой как Zircaloy-4, Zircaloy-2 и сплавов Zr–Nb (Zirlo™ и Zr-2.5Nb), в то время как конечный продукт должен быть металлическим Zr.
В процессе хлорирования промежуточным материалом является ZrCl4. Наши предыдущие усилия были посвящены фундаментальным исследованиям исходных материалов, описанных выше, а затем ZrCl4.

Поэтому точное знание хлоридов циркония имеет решающее значение для эффективного разделения и селективного извлечения Zr из материалов оболочки. Хотя большое внимание было уделено теоретическим и экспериментальным исследованиям кристаллического ZrCl4, точная структурная и термомеханическая информация о молекулярных видах ZrClx (x = 1, 2, 3, 4) остается скудной.
Ввиду их химического сходства и важности процесса очистки в ядерной промышленности исследования газообразного ZrCl4 обычно проводятся совместно с HfCl4.

Первые электронографические приближения рассчитали теоретические кривые интенсивности на основе межмолекулярных расстояний в ZrCl4 (т.е. Zr–Cl = 2,32 Å и Cl···Cl = 3,79 Å) и в HfCl4 (т.е. Hf–Cl = 2,33 Å и Cl···Cl = 3,80 А).
Недавно Барнс и др. сообщили, что давление паров ZrCl4, FeCl3, CrCl4, NbCl5 и NbOCl3 очень схожи при температурах около 330 °C.
Давление паров ZrCl4 также измерялось в вакууме и в атмосфере аргона.

Кроме того, модели DFT использовались для прогнозирования летучести и энтальпий адсорбции солей ZrCl4, ZrOCl2 и ZrCl62− по сравнению с другими хлоридами металлов группы IV. Эти модели в большинстве своем не согласуются с экспериментальными данными, демонстрируя сложность этих газофазных взаимодействий.
Что касается газообразного ZrCl2, то структура, частоты колебаний и теплота образования были предсказаны и находятся в хорошем соответствии с экспериментальными данными.