Хлорид ниобия(V) ( пентахлорид ниобия ) — это бинарное неорганическое химическое твердое кристаллическое вещество чаще всего желтого цвета. Является солью соляной кислоты и ниобия . Химическая формула NbCl ₅ .

Структура и свойства

Хлорид ниобия(V) гигроскопичен , легко гидролизуется.

В твердом состоянии пентахлорид ниобия является димером с «мостиковыми» атомами хлора (см. изображение), то есть реальная молекула имеет формулу Nb ₂ Cl ₁₀ . Каждый ниобий окружен шестью ионами хлора, но существенно искажена (см. структурное изображение).

Nb—Cl равны 0,225 нм (терминальная) и 0,256 нм (мостиковая), соответственно. Длина внеплоскостной связи ниобий—хлор равна 0,2292 нм и она образует с экваториальной плоскостью молекулы угол в 83,7°. «Мостиковый» угол Nb—Cl—Nb равен 101,3°. Два атома хлора выступают в качестве «мостикового» лиганда . Расстояние между атомами Nb равно 0,3988 нм, что указывает на отсутствие взаимодействия между металлическими центрами. , и TaBr ₅ изоструктурны по отношению к пентахлориду ниобия, но и TaI ₅ имеют разные структуры.

Получение

Ниобия пентахлорид получается прямым хлорированием металлического ниобия при температуре от 300 до 350 °C:

${\displaystyle {\mathsf {2Nb+5Cl_{2}\rightarrow 2NbCl_{5}}}}$

Также получают нагреванием смеси Nb ₂ O ₅ с углем в токе хлора:

${\displaystyle {\mathsf {Nb_{2}O_{5}+5C+5Cl_{2}\rightarrow 2NbCl_{5}+5CO}}}$

Может быть получен путём хлорирования пентаоксида ниобия в присутствии углерода при 300 °C. Полученные вещества содержат небольшое количество .

Пентахлорид ниобия может быть очищен от примесей, оставшихся после реакций с помощью сублимации . Может быть получен хлорированием ниобия, ферросплавов ниобия, а также танталит-колумбитового сырья.

Использование

Соединение используется в органической химии как кислота Льюиса в активизации алкенов для карбонильных реакций и реакции Дильса-Альдера . Ниобия хлорид может генерировать n-ацилиминиевые соединения из определенных пирролидинов , которые являются субстратами для нуклеофилов , таких, например, как , индол , или из бензофенона .

Пентахлорид ниобия используется в качестве исходного материала в химическом производстве для получения чистого ниобия.

Примечания