三氯氧钒

三氯氧钒，化学式为VOCl₃的无机物。这种物质可通过蒸馏的方法得到，在空气中十分容易水解，是一种强氧化剂。在有机合成中充当反应试剂。^[1]

三氯氧钒
IUPAC名 三氯氧钒
别名	钒酰氯
识别
CAS号	7727-18-6  Y
PubChem	24410
RTECS	YW2975000
性质
化学式	VOCl3
摩尔质量	173.30 g·mol⁻¹
外观	棕黄色液体
密度	1.826 g/cm3，液态
熔点	-76.5 °C（197 K）
沸点	126.7 °C（400 K）
溶解性（水）	分解
溶解性（其他溶剂）	含氯溶剂
蒸气压	8.1 Pa（20 °C）
结构
分子构型	四面体
危险性
欧盟编号	没列出
主要危害	有毒，水解生成HCl
NFPA 704	1 3 3
致死量或浓度：
LD50（中位剂量）	140 mg/kg（老鼠，口服）
相关物质
相关钒化合物	五氧化二钒 四氯化钒 三氟氧钒
相关化学品	三氯氧磷
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

性质

三氯氧钒的钒呈正五价，并有反磁性。其分子构形为正四面体，其中O-V-Cl键键角为111°，Cl-V-Cl键键角为108°，V-O键和V-Cl键健长分别为157和214pm。三氯氧钒在水中反应剧烈，静置时会产生氯气。其可溶于非极性溶剂，如苯，二氯甲烷，己烷。在某种程度上，三氯氧钒和三氯氧磷化学性质相似。一个不同点是，三氯氧钒是强氧化剂，而磷化物不是。^[2]

制备

VOCl₃可由V₂O₅与氯气反应制得，反应过程中，环境温度约保持在600°C：^[3]

3 Cl₂ + V₂O₅ → 2 VOCl₃ + 1.5 O₂

当V₂O₅和碳混合，环境温度在200-400 °C时，碳会充当脱氧剂，就像碳在克罗尔法中将TiO₂转化为TiCl₄的作用一样。

三氧化二钒也可用作反应前体物：

3 Cl₂ + V₂O₃ → 2 VOCl₃ + 0.5 O₂

更典型的实验室制法是用SOCl₂氯化V₂O₅：^[4]

V₂O₅ + 3 SOCl₂ → 2 VOCl₃ + 3 SO₂

相关反应

水解和醇解

三氯氧钒在水中会迅速水解为五氧化二钒和盐酸。在化学框模板的最上面一幅图中，可见到在烧杯壁有橙色的V₂O₅生成。该过程中间会有VO₂Cl生成：

2 VOCl₃ + 3 H₂O → V₂O₅ + 6 HCl

VOCl₃可与醇类反应，生成醇盐，特别是在质子接受体（如Et₃N）前面：

VOCl₃ + 3 ROH → VO(OR)₃ + 3 HCl （R = Me，Ph等）

互换成其他V-O-Cl化合物

VOCl₃也可用于合成VOCl₂：

V₂O₅ + 3 VCl₃ + VOCl₃ → 6 VOCl₂

一氯二氧钒可由含有Cl₂O的罕见反应制备：^[5]

VOCl₃ + Cl₂O → VO₂Cl + 2 Cl₂

大于180°C时，VO₂Cl分解为V₂O₅和VOCl₃。同样，VOCl₂也可分解为VOCl₃和VOCl。

加合物

VOCl₃是一种强路易斯酸，其趋向于与乙腈、胺等各种碱基形成加合物。在形成的加合物中，钒会由原先的V₄几何四面体变为V₆八面体：

VOCl₃ + 2 H₂NEt → VOCl₃(H₂NEt)₂

VOCl₃用于烯烃聚合

VOCl₃在制备乙丙橡胶（实三元乙丙橡胶，EPDM）的反应中可用作催化剂或预催化剂。