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Cloruro de niobio (V)

El cloruro de niobio (V) , también conocido como pentacloruro de niobio , es un sólido cristalino de color amarillo. Se hidroliza en el aire y las muestras suelen estar contaminadas con pequeñas cantidades de NbOCl 3 . A menudo se utiliza como precursor de otros compuestos de niobio . El NbCl 5 puede purificarse por sublimación . [1]

Estructura y propiedades

Modelo de bola y palo de pentacloruro de niobio
Modelo de bola y palo de pentacloruro de niobio

El cloruro de niobio (V) forma dímeros con puentes de cloro en estado sólido ( ver figura). Cada centro de niobio tiene seis coordenadas, pero la coordinación octaédrica está significativamente distorsionada. Las longitudes de los enlaces ecuatoriales niobio-cloro son 225 pm (terminal) y 256 pm (puente), mientras que los enlaces axiales niobio-cloro son 229,2 pm y se desvían hacia adentro para formar un ángulo de 83,7 ° con el plano ecuatorial de la molécula. El ángulo Nb-Cl-Nb en el puente es de 101,3°. La distancia Nb-Nb es 398,8 pm, demasiado larga para cualquier interacción metal-metal. [2] NbBr 5 , NbI 5 , TaCl 5 TaBr 5 y TaI 5 son isoestructurales con NbCl 5 .

Preparación

Pentacloruro de niobio líquido y vapor.

Industrialmente, el pentacloruro de niobio se obtiene mediante cloración directa del niobio metálico entre 300 y 350 °C: [3]

2  Nb + 5  Cl 2 → 2  NbCl 5

En el laboratorio, el pentacloruro de niobio a menudo se prepara a partir de Nb 2 O 5 , siendo el principal desafío la reacción incompleta para dar NbOCl 3 . La conversión se puede efectuar con cloruro de tionilo : [4] También se puede preparar mediante cloración de pentóxido de niobio en presencia de carbono a 300 °C.

Usos

El cloruro de niobio (V) es el principal precursor de los alcóxidos de niobio, que encuentran usos en el procesamiento sol-gel . También es el precursor de muchos otros reactivos que contienen Nb, incluida la mayoría de los compuestos de organoniobio .

En síntesis orgánica , NbCl 5 es un ácido de Lewis muy especializado en la activación de alquenos para la reacción carbonilo-eno y la reacción Diels-Alder . El cloruro de niobio también puede generar compuestos de N-aciliminio a partir de ciertas pirrolidinas que son sustratos de nucleófilos como el aliltrimetilsilano, el indol o el silil enol éter de la benzofenona . [5]

Referencias

  1. ^ Algodón, F. Albert ; Wilkinson, Geoffrey (1980), Química inorgánica avanzada (4ª ed.), Nueva York: Wiley, ISBN 0-471-02775-8
  2. ^ Algodón, FA, PA Kibala, M. Matusz y RBW Sandor (1991). "Estructura del segundo polimorfo de pentacloruro de niobio". Acta Crystallogr. C . 47 (11): 2435–2437. doi :10.1107/S0108270191000239.{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  3. ^ Joaquín Eckert; Hermann C. Starck (2005). "Niobio y compuestos de niobio". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a17_251. ISBN 3-527-30673-0.
  4. ^ Marrón, D. (1957). "Cloruro de niobio (V) y hexacloroniobatos (V)". Síntesis inorgánicas . vol. 9. págs. 88–92. doi :10.1002/9780470132401.ch24. ISBN 978-0-470-13240-1.
  5. ^ Andrade, CKZ; Rocha, RO; Russowsky, D. y Godoy, MN (2005). "Estudios sobre las adiciones nucleófilas mediadas por pentacloruro de niobio a un ion N-aciliminio cíclico enantiopuro derivado del ácido (S) -málico". J. Braz. Química. Soc . 16 (3b): 535–539. doi : 10.1590/S0103-50532005000400007 . hdl : 10183/24558 .

enlaces externos