塩化ニオブ(V)とは？わかりやすく解説

塩化ニオブ(V)
	IUPAC名 Niobium(V) chloride; Niobium pentachloride
識別情報
CAS登録番号	10026-12-7 NbCl5 [chemspider];
3D model (JSmol)	Interactive image; dimer: Interactive image;
ChemSpider	23203;
EC番号	233-059-8;
PubChem CID	24818;
RTECS number	QU0350000;
UNII	9S1BC7865F ;
	InChI InChI=1S/5ClH.Nb/h5*1H;/q;;;;;+5/p-5 Key: YHBDIEWMOMLKOO-UHFFFAOYSA-I ;
	SMILES Cl[Nb](Cl)(Cl)(Cl)Cl ; dimer: Cl[Nb-]1(Cl)(Cl)(Cl)[Cl+][Nb-]([Cl+]1)(Cl)(Cl)(Cl)Cl ;
特性
化学式	NbCl5
モル質量	270.17 g/mol
外観	yellow monoclinic crystals ; deliquescent
密度	2.75 g/cm3
融点	204.7 °C, 478 K, 400 °F
沸点	248.2 °C, 521 K, 479 °F
水への溶解度	decomposes
溶解度	HCl, chloroform, CCl4
熱化学
標準生成熱 ΔfHo	−797.47 kJ/mol
標準モルエントロピー So	214.05 J K−1 mol−1
危険性
	GHS表示:
絵表示
重要な用語	Danger
危険性報告	H302, H312, H314, H332
予防報告	P260, P261, P264, P270, P271, P280, P301+312, P301+330+331, P302+352, P303+361+353, P304+312, P304+340, P305+351+338, P310
引火点	Non-flammable
関連する物質
その他の; 陰イオン	Niobium(V) fluoride; Niobium(V) bromide; Niobium(V) iodide
その他の; 陽イオン	Vanadium(IV) chloride; Tantalum(V) chloride
関連するniobium chlorides	Niobium(III) chloride; Niobium(IV) chloride
	特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

塩化ニオブ(V)は、五塩化ニオブとしても知られ、黄色の結晶性固体である。空気中で加水分解し、試料はしばしば少量のNbOCl₃で汚染される。ニオブの他の化合物の前駆体としてよく使用される。 NbCl₅は昇華によって精製することができる^[1]。

構造と性質

Ball-and-stick model of niobium pentachloride

塩化ニオブ（V）は固体状態でクロロ架橋二量体を形成する（図参照）。各ニオブ中心は6配位であるが、八面体配位は著しく歪んでいる。赤道方向のニオブ-塩素結合の長さは225 pm（末端）と256 pm（架橋）であり、一方、軸方向のニオブ-塩素結合の長さは229.2 pmであり、分子の赤道面と83.7°の角度をなすように内側に偏向している。ブリッジのNb-Cl-Nb角度は101.3°である。Nb-Nb間の距離は398.8pmで、金属間相互作用には長すぎる。^[2] NbBr_5、NbI_5、 TaCl₅ 、TaBr₅ 、TaI₅ はNbCl₅と等しい構造である。

製造

工業的には、五塩化ニオブは金属ニオブを300～350℃で直接塩素化することによって得られる：^[3]

2 Nb + 5 Cl₂ → 2 NbCl₅

実験室では、五塩化ニオブはしばしばNb₂O₅から調製されるが主な課題は NbOCl₃を得るための不完全反応である。塩化チオニルを用いて変換することができる。^[4] また、五酸化ニオブを炭素の存在下、300℃で塩素化することによっても調製できる。

使用

塩化ニオブ(V)は、ニオブのアルコキシドの主な前駆体であり、ゾル-ゲル処理で使用される。また、ほとんどの有機ニオブ化合物を含む、他の多くのニオブ含有試薬の前駆体でもある。

有機合成においてNbCl₅ は、カルボニル-エン反応やディールス-アルダー反応のためのアルケンの活性化に非常に特化したルイス酸である。塩化ニオブはまた、アリルトリメチルシラン、インドール、ベンゾフェノンのシリルエノールエーテルなどの求核剤の基質である特定のピロリジンからN-アシルイミニウム化合物を生成することができる。^[5]

参照

^ Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey (1980), Advanced Inorganic Chemistry (4th ed.), New York: Wiley, ISBN 0-471-02775-8
^ Cotton, F.A., P. A. Kibala, M. Matusz and R. B. W. Sandor (1991). “Structure of the Second Polymorph of Niobium Pentachloride”. Acta Crystallogr. C 47 (11): 2435–2437. Bibcode: 1991AcCrC..47.2435C. doi:10.1107/S0108270191000239.
^ Joachim Eckert; Hermann C. Starck (2005). “Niobium and Niobium Compounds”. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a17_251. ISBN 3-527-30673-0.
^ Brown, D. (1957). “Niobium(V) Chloride and Hexachloroniobates(V)”. Inorganic Syntheses. 9. pp. 88–92. doi:10.1002/9780470132401.ch24. ISBN 978-0-470-13240-1
^ Andrade, C. K. Z.; Rocha, R. O.; Russowsky, D. & Godoy, M. N. (2005). “Studies on the Niobium Pentachloride-Mediated Nucleophilic Additions to an Enantiopure Cyclic N-acyliminium Ion Derived from (S)-malic acid”. J. Braz. Chem. Soc. 16 (3b): 535–539. doi:10.1590/S0103-50532005000400007. hdl:10183/24558.

外部リンク

[1] Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey (1980), Advanced Inorganic Chemistry (4th ed.), New York: Wiley, ISBN 0-471-02775-8

[cotton-2] Cotton, F.A., P. A. Kibala, M. Matusz and R. B. W. Sandor (1991). “Structure of the Second Polymorph of Niobium Pentachloride”. Acta Crystallogr. C 47 (11): 2435–2437. Bibcode: 1991AcCrC..47.2435C. doi:10.1107/S0108270191000239.

[Ullmann-3] Joachim Eckert; Hermann C. Starck (2005). “Niobium and Niobium Compounds”. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a17_251. ISBN 3-527-30673-0.

[4] Brown, D. (1957). “Niobium(V) Chloride and Hexachloroniobates(V)”. Inorganic Syntheses. 9. pp. 88–92. doi:10.1002/9780470132401.ch24. ISBN 978-0-470-13240-1

[5] Andrade, C. K. Z.; Rocha, R. O.; Russowsky, D. & Godoy, M. N. (2005). “Studies on the Niobium Pentachloride-Mediated Nucleophilic Additions to an Enantiopure Cyclic N-acyliminium Ion Derived from (S)-malic acid”. J. Braz. Chem. Soc. 16 (3b): 535–539. doi:10.1590/S0103-50532005000400007. hdl:10183/24558.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

分子式：	Cl₅Nb
その他の名称：	塩化ニオブ (V)、五塩化ニオブ、Niobium pentachloride、Niobium (V) chloride、塩化ニオブ(NiCl₅)、Niobium chloride(NiCl₅)、Niobium (V)pentachloride
体系名：	ニオブ (V)ペンタクロリド

塩化ニオブ(V)


IUPAC名 Niobium(V) chloride Niobium pentachloride
識別情報
CAS登録番号	10026-12-7 NbCl₅^[chemspider]
3D model (JSmol)	Interactive image dimer: Interactive image
ChemSpider	23203
EC番号	233-059-8
PubChem CID	24818
RTECS number	QU0350000
UNII	9S1BC7865F
InChI InChI=1S/5ClH.Nb/h5*1H;/q;;;;;+5/p-5 Key: YHBDIEWMOMLKOO-UHFFFAOYSA-I
SMILES Cl[Nb](Cl)(Cl)(Cl)Cl dimer: Cl[Nb-]1(Cl)(Cl)(Cl)[Cl+][Nb-]([Cl+]1)(Cl)(Cl)(Cl)Cl
特性
化学式	NbCl₅
モル質量	270.17 g/mol
外観	yellow monoclinic crystals deliquescent
密度	2.75 g/cm³
融点	204.7 °C, 478 K, 400 °F
沸点	248.2 °C, 521 K, 479 °F
水への溶解度	decomposes
溶解度	HCl, chloroform, CCl₄
熱化学
標準生成熱 Δ_fH^o	−797.47 kJ/mol
標準モルエントロピー S^o	214.05 J K⁻¹ mol⁻¹
危険性
GHS表示:
絵表示
重要な用語	Danger
危険性報告	H302, H312, H314, H332
予防報告	P260, P261, P264, P270, P271, P280, P301+312, P301+330+331, P302+352, P303+361+353, P304+312, P304+340, P305+351+338, P310
引火点	Non-flammable
関連する物質
その他の陰イオン	Niobium(V) fluoride Niobium(V) bromide Niobium(V) iodide
その他の陽イオン	Vanadium(IV) chloride Tantalum(V) chloride
関連するniobium chlorides	Niobium(III) chloride Niobium(IV) chloride
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。


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塩化ニオブ(V)とは？ わかりやすく解説

五塩化ニオブ