三氯化鈰

三氯化鈰，別名氯化鈰、氯化鈰(III)，化學式CeCl₃。

三氯化鈰[1]
IUPAC名 Cerium(III) chloride Cerium trichloride
別名	氯化鈰(III)
識別
CAS號	7790-86-5（無水）  Y 16651-27-7（六水）  Y 18618-55-8（七水）  Y
PubChem	24636
ChemSpider	23038
SMILES	[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ce+3]
InChI	1/Ce.3ClH/h;3*1H/q+3;;;/p-3
InChIKey	VYLVYHXQOHJDJL-DFZHHIFOAZ
ChEBI	35458
性質
化學式	CeCl3
外觀	白色潮解粉末
密度	3.97 g/cm3
熔點	817 °C (無水物) 90 °C (七水合物分解)
沸點	1727 °C
溶解性（水）	100 g/100 ml
溶解性（其他）	可溶於乙醇、丙酮
結構
晶體結構	六方晶系，hP8
空間群	P63/m, No. 176
危險性
警示術語	R：R36/37/38
安全術語	S：S26, S36
歐盟分類	刺激性 (Xi)
閃點	不可燃
致死量或濃度：
LD50（中位劑量）	2111 mg/kg (大鼠經口)[2]
相關物質
其他陰離子	三氟化鈰 三溴化鈰 三碘化鈰
其他陽離子	氯化鑭
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

性質

無色易潮解塊狀結晶或粉末。露置於潮濕空氣中時，迅速吸收水分生成組成不定的水合物。^[3]易溶於水，可溶於乙醇和丙酮。^[4]

水合物直接在空氣中加熱時會發生少量水解。^[5]若在真空中加熱七水合物數小時逐漸至140°C，則可得到無水三氯化鈰，根據Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis，在70-100°C時晶體已經可以脫去大量的水，可在此溫度維持一段時間再提升溫度，加熱時並須同時使用攪拌子攪拌晶體，最後所生成產物為粉狀固體，可以儲存於乾燥箱中，使用前需再加熱抽真空除水。^[4][6][7]用此法製得的無水三氯化鈰可能還含有少量水解產物CeOCl，但已經可與有機鋰試劑和格氏試劑共用，用於有機合成。

純的無水三氯化鈰可通過①將水合物在高真空中和4～6倍氯化銨存在下緩慢加熱至400°C，^{[5][8][9][10]}或②將水合物與過量氯化亞碸共熱3小時而製得。^[5][11]此外還可以通過單質鈰與氯氣化合製備無水三氯化鈰。^[12][13]它一般通過在高真空下高溫升華純化。

製備

將稀土硫酸銨復鹽與氫氧化鈉反應，轉化為氫氧化稀土。再用空氣將後者中的鈰氧化為四價鈰，以稀鹽酸浸出使鈰富集，再經溶解、萃取、結晶，製得三氯化鈰。

${\displaystyle {\rm {\ Ce(OH)_{3}+3HCl\rightarrow CeCl_{3}+3H_{2}O}}}$

用途

用作製取鈰和其他鈰鹽的原料、石油催化劑，以及有機合成中的路易斯酸等。三氯化鈰可作三氟甲磺酸鈰的製取原料，後者是有機合成中的路易斯酸，用於傅－克醯基化反應。三氯化鈰自身也是一種路易斯酸，用於傅－克烷基化反應。^[14]

七水合三氯化鈰與硼氫化鈉共用時可作為Luche還原反應^[15]中的試劑。該反應是有機合成中將α,β-不飽和酮還原的常用方法之一。例如，香芹酮在三氯化鈰和硼氫化鈉共同作用下，可以控制只有羰基雙鍵被還原，生成（1），而不產生（2）；而無三氯化鈰時，產物則為（1）和（2）的混合物。

另一例子是用三氯化鈰促進的酮的烷化反應。此法避免了使用有機鋰試劑時產生的烯醇負離子。^[6]