三氯化鋁
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氯化鋁(aluminium chloride)化學(xué)式為AlCl3,是氯和鋁的化合物。氯化鋁熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都很低,且會升華,為共價化合物。熔化的氯化鋁不易導(dǎo)電,和大多數(shù)含鹵素離子的鹽類(如氯化鈉)不同。
AlCl3采取“YCl3”結(jié)構(gòu),為Al3+立方最密堆積層狀結(jié)構(gòu),而AlBr3中Al3+卻占Br?最密堆積框架的相鄰四面體間隙。熔融時AlCl3生成可揮發(fā)的二聚體Al2Cl6,含有兩個三中心四電子氯橋鍵,更高溫度下Al2Cl6二聚體則離解生成平面三角形AlCl3,與三氟化硼(BF3)結(jié)構(gòu)類似。
氯化鋁是無色透明晶體或白色而微帶淺黃色的結(jié)晶性粉末。氯化鋁的蒸氣或溶于非極性溶劑中或處于熔融狀態(tài)時,都以共價的二聚分子(Al2Cl6)形式存在??扇苡谒驮S多有機(jī)溶劑。水溶液呈酸性。芳烴存在下,氯化鋁與鋁混合可用于合成二(芳烴)金屬配合物。例如,二苯鉻就是通過特定金屬鹵化物經(jīng)由Fischer-Hafner合成制備的。
主要用途
1. 氯化鋁主要用在傅-克反應(yīng) 中,例如以苯和光氣為原料制備蒽醌,應(yīng)用于染整工業(yè)中。
2. 苯及其衍生物在發(fā)生上述反應(yīng)時,主產(chǎn)物是對位的異構(gòu)物。相比較下,烷基化反應(yīng)涉及的問題較多,不如?;磻?yīng)應(yīng)用廣泛。無論是哪種反應(yīng),氯化鋁和其他原料和儀器都必須是中等干燥的,少量的水有助于反應(yīng)進(jìn)行。
由于氯化鋁可與反應(yīng)產(chǎn)物配位,因此應(yīng)用在傅克反應(yīng)時,它的用量必須與反應(yīng)物相同,而非“催化量”。反應(yīng)后的氯化鋁很難回收,會產(chǎn)生大量的腐蝕性廢料。為了達(dá)到綠色化學(xué)的要求,化學(xué)家開始使用氟化釔或氟化鏑來替代氯化鋁,減少污染。氯化鋁也常用來將醛基加在苯環(huán)上,如加特曼-科赫反應(yīng)用一氧化碳、氯化氫、氯化鋁及氯化亞銅為催化劑。
3. 氯化鋁在有機(jī)化學(xué)中有很廣泛的應(yīng)用。 它可以催化Ene反應(yīng),比如3-丁烯-2-酮(甲基乙烯基甲酮)與香芹酮加成
4 . AlCl3也常用在烴類聚合反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)中,重要的例子包括 工業(yè)上乙苯的生產(chǎn)。乙苯可用于進(jìn)一步制備苯乙烯、聚苯乙烯以及用作清潔劑的十二烷基苯。芳烴存在下,氯化鋁與鋁混合可用于合成二(芳烴)金屬配合物。例如,二苯鉻就是通過特定金屬鹵化物經(jīng)由Fischer-Hafner合成制備的。低濃度的堿式氯化鋁常是防汗藥的成分之一,而多汗癥患者在使用時濃度會高些(12%或更高)。
5.用作有機(jī)合成的催化劑,如石油裂解、合成染料、合成橡膠、合成洗滌劑、醫(yī)藥、香料等;
6.用于制造農(nóng)藥、有機(jī)鋁化合物、酞菁系有機(jī)顏料用催化劑、乙基苯制造用催化劑;
7.用于金屬冶煉、潤滑油合成;
8.食品級產(chǎn)品用作膨松劑、清酒等防變色劑及果膠的絮凝劑;
9.用作分析試劑、防腐劑、媒染劑。
注意事項(xiàng)
無水氯化鋁會和堿劇烈反應(yīng),因此需妥善處理。含結(jié)晶水的氯化鋁較無此問題。
如果吸入無水氯化鋁或接觸眼睛和皮膚會造成刺激。
侵入途徑:吸入、食入、經(jīng)皮吸收。
健康危害
吸入高濃度氯化鋁可刺激上呼吸道產(chǎn)生支氣管炎,并且對皮膚、粘膜有刺激作用,個別人可引起支氣管哮喘。誤服量大時,可引起口腔糜爛、胃炎、胃出血和粘膜壞死。
慢性作用:長期接觸可引起頭痛、頭暈、食欲減退、咳嗽、鼻塞、胸痛等癥狀。
急性毒性:LD503730mg/kg(大鼠經(jīng)口);危險特性:遇水反應(yīng)發(fā)熱放出有毒的腐蝕性氣體;燃燒(分解)產(chǎn)物:氯化物、氧化鋁。
安全術(shù)語
S26不慎與眼睛接觸后,請立即用大量清水沖洗并征求醫(yī)生意見。
S45若發(fā)生事故或感不適,立即就醫(yī)(可能的話,出示其標(biāo)簽)。
S36/37/39穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)服、手套和護(hù)目鏡或面具。
安全措施
眼睛防護(hù):戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。
防護(hù)服:穿工作服(防腐材料制作)。
手防護(hù):戴橡皮手套。
皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水徹底沖洗。
誤食入:患者清醒時立即漱口,給飲牛奶或蛋清。立即就醫(yī)。
防護(hù)措施 呼吸系統(tǒng)防護(hù):可能接觸其粉塵時,應(yīng)該佩帶防塵口罩。必要時佩帶防毒面具。
滅火方法:干粉、砂土。禁止用水。
其它:工作后,淋浴更衣。單獨(dú)存放被毒物污染的衣服,洗后再用。保持良好的衛(wèi)生習(xí)慣。
泄漏應(yīng)急處理
隔離泄漏污染區(qū),周圍設(shè)警告標(biāo)志,建議應(yīng)急處理人員戴自給式呼吸器,穿化學(xué)防護(hù)服。不要直接接觸泄漏物,勿使泄漏物與可燃物質(zhì)(木材、紙、油等)接觸,用清潔的鏟子收集于密閉容器中作好標(biāo)記,等待處理。如果大量泄漏,最好不用水處理,在技術(shù)人員指導(dǎo)下清除。
急救措施
皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水徹底沖洗。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用流動清水沖洗10分鐘或用2%碳酸氫鈉溶液沖洗。
吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。注意保暖,保持呼吸道通暢。必要時進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。
食入:患者清醒時立即漱口,給飲牛奶或蛋清。立即就醫(yī)。
滅火方法:干粉、砂土。禁止用水。
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