19423-87-1 / 氯化鐿

【概述】

鐿（Ytterbium），一種鑭系元素，1878年由Marignac發現，目前YbCl3是一個現成可用的Yb3+離子來源，其具有重要的化學意義。

【理化性質】

YbCl3＝279.40，無色晶體，熔點865℃。②YbCl3·6H2O=387.49，綠色斜方晶體，有潮解性。相對密度2.58，熱至180℃失去結晶水變為無水合物。兩者都易溶于水或無水乙醇。將氧化鐿與氯化銨固體混合物加熱至300℃可制得無水氯化鐿。 [1]

【制備方法】

氯化鐿可由Yb2O3與四氯化碳，或熱鹽酸反應制得。其他方法包括：

1）HCl溶液/氯化銨法

2）氯化三甲基硅烷脫水水合YbCl3

3）密閉試管中微細的金屬粉末與氯化汞在高溫下反應。

【應用及發展前景】

1）催化丙烯酸酯與呋喃成環反應：以稀土路易斯酸三氯化鐿為催化劑催化丙烯酸酯和呋喃的Diels-Alder成環反應,三氯化鐿可在溫和條件下順利催化丙烯酸酯與呋喃的Diels-Alder成環反應, 得到較好的收率, 同時, 通過對反應條件的調整, 可對反應生成內、外型產物的立體選擇性方便地進行調控。催化劑用量的增加, 反應時間的延長, 以及在一定范圍內溫度的升高均有利于產物收率的提高。另一方面, 一定條件下反應時間的相對延長, 溫度的降低, 催化劑用量的減少則有利于內型產物的生成。重稀土氯化物三氯化鐿不論從產物收率還是立體選擇性方面都比輕稀土氯化物三氯化釤的催化效果好得多, 這可能是因為三氯化鐿的路易斯酸性比三氯化釤強的緣故。反應溫度從20℃降至0℃非常有利于內型產物的生成, 低溫對于達到較高立體選擇性的促進作用十分明顯。產物異構體之間的相互轉化是影響產物的立體選擇性的重要因素之一。一般而言, 內型產物為動力學控制, 外型產物則為熱力學控制, 且外型產物的熱穩定性一般較好, 所以產物的異構化通常是由內型轉化為外型。當產物按一定的endo/exo比在0℃環境中放置10天, 在檢測未發現產物分解的情況下, 發現內型產物比例增高, 這說明該反應中存在著外型向內型的異構化。這種特殊的異構化可能與外型產物的立體位阻較大有關。文獻[ 8, 9]也曾報道過在類似的環戊二烯的Diels-Alder反應中出現由于環戊二烯亞甲基的存在使得外型產物立體位阻增大從而使內型產物增加的情況。將催化劑加入一定endo/exo比的產物中, 在– 5℃下放置24h, 在檢測未發現產物分解的情況下發現外型產物增多, 這說明三氯化鐿可催化產物的構型由內型轉化為外型。我們認為三氯化鐿通過絡合產物羰基上的氧, 使之易于形成烯醇式, 從而使內型向外型的轉化成為可能。[2]

2)在催化量的路易斯酸三氯化鏡存在下, 鄰苯二胺可在溫和的條件下與鏈狀p一酮酷縮合, 以較高的收率得到2 一取代苯并咪哇化合物。當以a -位官能化的環酮替代鏈狀p一酮酷時, 反應同樣可以順利進行, 得到一系列2 一官能化的苯并咪哇化合物。該反應無需惰性氣體保護, 后處理簡單。[3]

3)應用細胞化學、顯微圖像分析及電鏡技術,研究了經腹腔注射、灌胃及尾靜脈注射3種方式分別隔日給予大鼠低劑量( 0. 05 mg /kg 體重)三氯化鑭、三氯化鐿12次后大鼠肝臟、肝細胞糖原及肝細胞超微結構的變化。各實驗組肝臟的一般結構均與對照組相似,未見明顯變化,有時在肝門管區的結締組織內見有較多的肥大細胞; PAS反應顯示出各實驗組肝細胞內糖原顆粒增多; 應用顯微圖像分析檢測肝臟PAS反應切片標本,表明實驗組肝細胞灰度值均低于對照組( P < 0. 01)。透射電鏡觀察結果表明各組肝細胞內均有發達的粗面內質網、線粒體、高爾基復合體及糖原顆粒等結構,但實驗組肝細胞內糖原顆粒較對照組多。由此可見,低劑量三氯化鑭、三氯化鐿可使大鼠肝細胞糖原增多。[4]

【參考資料】

[1]馬世昌 主編.化學物質辭典.西安：陜西科學技術出版社.1999.第787頁.

[2]汪志峰,徐凡,沈琪.三氯化鐿催化丙烯酸酯與呋喃成環反應的研究[J].化學研究與應用,2007(12):1353-1355.

[3]蔡禮健. 三氯化鐿催化2-取代苯并咪唑化合物的合成[A]. 中國化學會.第十六屆全國金屬有機化學學術討論會論文集[C].中國化學會:,2010:1.

[4]聶毓秀,黃可欣,周莉,崔亞南.低劑量三氯化鑭和三氯化鐿對大鼠肝細胞影響的組織化學與電鏡觀察[J].白求恩醫科大學學報,1997(02):10-13.