塩化セリウム(III)

塩化セリウム(III)（えんかせりうむ(III)、化学式CeCl₃）は、セリウムと塩素の化合物である。白色の吸湿性を持つ塩であり、湿度の高い空気に曝されると速やかに水を吸収して水和物を形成する。水和物は様々な組成持ちうるが、七水和物CeCl₃·7H₂Oが知られている。水に溶解性が高く、（無水物の時は）エタノールおよびアセトンに可溶である^[1]。

塩化セリウム(III)

Cerium(III) chloride
物質名
IUPAC名 Cerium(III) chloride Cerium trichloride
別名 Cerous chloride
識別情報
CAS登録番号	7790-86-5  18618-55-8 （七水和物）
3D model (JSmol)	Interactive image
ChEBI	CHEBI:35458
ChemSpider	23038
ECHA InfoCard	100.029.298
EC番号	232-227-8
Gmelin参照	1828
PubChem CID	24636
UNII	TH8E3IE00V? 188BE3J495 （七水和物）
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID1037199
InChI InChI=1S/Ce.3ClH/h;3*1H/q+3;;;/p-3  Key: VYLVYHXQOHJDJL-UHFFFAOYSA-K  InChI=1/Ce.3ClH/h;3*1H/q+3;;;/p-3 Key: VYLVYHXQOHJDJL-DFZHHIFOAZ
SMILES [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ce+3]
性質
化学式	CeCl3
モル質量	246.48 g/mol（無水物） 372.58 g/mol（七水和物）
外観	微細白色粉末
密度	3.97 g/cm3
融点	817 °C (1,503 °F; 1,090 K) （無水） 90 °C（七水和物、分解）
沸点	1,727 °C (3,141 °F; 2,000 K)
水への溶解度	100 g/100 ml
溶解度	アルコールに可溶
磁化率	+2490.0·10−6 cm3/mol
構造
結晶構造	六方晶（英語版）（UCl3型）、hP8
空間群	P63/m, No. 176
配位構造	四角面三冠三角柱形 （9配位）
危険性
GHS表示:
絵表示
重要な用語	Danger
危険性報告	H315, H318, H319, H335, H410
予防報告	P261, P264, P271, P273, P280, P302+P352, P304+P340, P305+P351+P338, P310, P312, P321, P332+P313, P337+P313, P362, P391, P403+P233, P405, P501
引火点	不燃性
関連する物質
その他の 陰イオン	酸化セリウム(III) フッ化セリウム(III) 臭化セリウム(III) ヨウ化セリウム(III)
その他の 陽イオン	塩化ランタン(III) 塩化プラセオジム(III)
特記無き場合、データは標準状態 (25 °C [77 °F], 100 kPa) におけるものである。

無水CeCl3の調製

水和物のみを単純に急速加熱すると少量の加水分解が起こりうる^[2]。

有用な形態の無水CeCl₃は、真空中で何時間もかけて七水和物を140 °Cまで注意深く徐々に加熱することで調製することができる^[1][3][4]。これは加水分解で生じた少量のCeOClを含むかどうかは分からないが、有機リチウムやグリニャール試薬と共に使用するのに適している。純粋な無水CeCl₃は高真空下で4から6等量の塩化アンモニウムと共に水和物を400 °Cまでゆっくりと加熱するか^[2][5][6][7]、過剰の塩化チオニルと共に3時間加熱する^[2][8] ことによって得られる。また無水物は金属セリウムと塩化水素から調製することもできる^[9][10]。これは高真空下で高温昇華によって大抵精製される。

使用

塩化セリウム(III) は、フリーデル・クラフツ・アシル化に使われるルイス酸であるトリフルオロメタンスルホン酸セリウム(III) といった他のセリウム塩の調製のための出発物質として使うことができる。また、それ自身がルイス酸として使用される（例えばフリーデル・クラフツ・アルキル化における触媒として^[11]）。

α,β-不飽和カルボニル化合物のルーシェ還元^[12]は有機合成において人気のある手法となっており、CeCl₃·7H₂Oが水素化ホウ素ナトリウムと組み合わせて使用される。例えば、カルボンはアリルアルコール1のみを与え、飽和アルコール2は形成されない。CeCl₃なしでは、1と2の混合物が形成される。

有機合成におけるもう1つの重要な利用法はケトンのアルキル化である。単純な有機リチウム試薬を使用するとエノラートが形成されてしまう。例えば、化合物3はCeCl₃が存在しないとエノラートを単に形成すると予想されるが、CeCl₃が存在すると速やかなアルキル化が起こる^[3]。