塩化バナジウム(IV)

テンプレート:Chembox 塩化バナジウム(IV)（えんかバナジウム よん、テンプレート:Lang-en-short）は、化学式が VCl₄ と表されるバナジウムの塩化物である。四塩化バナジウムとも呼ばれる。明赤色の液体で、他のバナジウム化合物の合成に有用な試薬である。

合成と結合と基本的な性質

VCl₄ は反磁性の塩化チタン(IV)に1電子付加した常磁性の液体である。常温で常磁性の液体はごくわずかしか存在しない。

VCl₄ は金属バナジウムを塩素化することによって合成される。VCl₅ は塩素の酸化力が不十分なため、通常の状況下では合成することができない。これとは対照的に、より重いアナログ NbCl₅ や TaCl₅ は安定で、それほど酸化力はない。フッ素は塩素よりも酸化力があるため VF₅ は安定に存在する。その酸化力を示すように、VCl₄ は標準圧力下で沸点に達すると Cl₂ を放出して塩化バナジウム(III)となる。

反応

その高い酸化力を反映し、VCl₄ は-50 テンプレート:℃で HBr と反応して VBr₃ を与える。この反応は VBr₄ を経由して進行する。VBr₄ は不安定なため、室温で Br₂ を放出する。

$2\mathrm{V}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_4+8\mathrm{H}\mathrm{B}\mathrm{r}⟶2\mathrm{V}\mathrm{B}\mathrm{r}{\phantom{A}}_3+8\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}+\mathrm{B}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2$

VCl₄ は、多くのドナー配位子と VCl₄(THF)₂ のような錯体を形成する。また、二塩化バナドセンの前駆体でもある。

利用

VCl₄ はアルケン類をポリマー化する、特にゴム産業で有用な触媒である。基本的なメカニズムはバナジウムアルキルを媒介するチーグラー・ナッタ触媒作用に関連している。

有機化学

• 有機合成において、VCl₄ はフェノール類のカップリング反応に用いられる。例えば、フェノールを4,4'-ビフェノールに変化させる）。この反応で、VCl₄ は VCl₃ に還元される。

$2\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_5\mathrm{O}\mathrm{H}+2\mathrm{V}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_4⟶\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_4-\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_4\mathrm{O}\mathrm{H}+2\mathrm{V}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_3+2\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}$

この反応は、Cl₂ による酸化が起こらないほどの VCl₄ の酸化力を強調している。

安全性

VCl₄ は揮発性で強力な酸化剤であり、容易に加水分解され HCl を発生する。