六氯化钨(WCl₆)是钨和氯的化合物,化学式为WCl₆,外观呈现暗蓝色或蓝紫色细晶粉末。该物质易溶于二硫化碳、乙醚、乙醇、苯及四氯化碳,并且在加热时遇空气中的氧会氧化生成氯氧化钨(WOCl₄)或氧化钨。含有氯氧化钨的WCl₆极易被水汽分解,高温条件下则可被氢气还原为钨粉。
六氯化钨是一种新材料原料,广泛应用于提纯钨、有机物合成及气相沉积法镀钨等领域;也可用于化工行业的催化应用,以及玻璃行业生产表面涂层等。
主要用途六氯化钨的制备过程包括原料前处理、粗制、精制、冷凝接收和尾气处理等步骤。
原料前处理:筛选或烧结大颗粒钨粉(>75μm),同时净化并预热氯气至600-1000℃。使用高温氯氛围脱水、脱氧大颗粒活性炭(>75μm)。控制钨粉、氯气和活性炭的摩尔比为100:(300-600):(1-20)。
六氯化钨粗制:在高温条件下,让金属钨粉与干燥氯气反应生成WCl₆。
精制:通过冷却、过滤并用四氯化碳洗涤产物。使用带有捕集器的真空泵抽去有机溶剂,并密封保存成品。
冷凝接收:将粗反应管和接受器连接,用电炉加热并在反应管出口处收集升华物。
尾气处理:对反应管及接受器内的气体进行彻底置换,避免氧气或湿气的混入造成副产物生成。确保温度不超过六氯化钨的沸点以防止分解。
金属钨粉与干燥氯气反应:在500~600℃条件下制备WCl₆。
三氧化钨与六氯丙烷反应:将WO₃和六氯丙烷放入圆底烧瓶中,在加热和搅拌下进行反应,生成黑色结晶并经洗涤、干燥后得到产品。
金属钨粉高温反应法:在1000℃条件下通入氯气制备WCl₆。此方法适用于大量生产,并需严格控制温度以避免副产物生成。
The monomeric trinitrosyl complex, W(NO)3Cl3, can be prepared by the treatment of WCl6 in CH2Cl2 with NO gas, and its identity has been unambiguously confirmed by a single-crystal X-ray diffraction analysis. The complex crystallizes in the space group Pmn21 as a three-component twin (a = 10.4280(4) Å, b = 6.3289(2) Å, c = 5.6854(2) Å, Z = 2, R1 = 0.065, wR2 = 0.176). Its solid-state molecular structure consists of a tungsten centre bound to three chloride ligands and three linear nitrosyl ligands in a fac-octahedral stereochemistry. In addition, the structure contains a crystallographically imposed mirror plane. The two independent WN linkages are 1.88(2) and 1.92(1) Å long, while the two corresponding NO bond lengths are 1.13(2) and 1.16(2) Å. DFT calculations on fac-W(NO)3Cl3 at the B3LYP/LANL2DZ level of theory afford optimized intramolecular metrical parameters that match the X-ray crystallographically determined bond lengths and bond angles quite well. In addition, they provide a rationale for the nearly linear W-N-O linkages extant in the complex. Solutions of fac-W(NO)3Cl3 in CH2Cl2 lose ClNO under ambient conditions and deposit the well-known [W(NO)2Cl2]n polymer, and this conversion is fully reversible.Key words: nitrosyl, tungsten, structure, bonding.
单体三硝基配合物W(NO)3Cl3可以通过将WCl6在CH2Cl2中与NO气体反应来制备,并且其身份已经通过单晶X射线衍射分析明确确认。该配合物在空间群Pmn21中结晶为一个三组分双胞胎(a = 10.4280(4) Å,b = 6.3289(2) Å,c = 5.6854(2) Å,Z = 2,R1 = 0.065,wR2 = 0.176)。其固态分子结构包括一个与三个氯配体和三个线性亚硝酰配体结合的钨中心,具有面心八面体立体化学。此外,结构中含有一个结晶学上强制的镜像平面。两个独立的W—N键长分别是1.88(2)和1.92(1) Å,而两个相应的N—O键长是1.13(2)和1.16(2) Å。在B3LYP/LANL2DZ理论水平上对fac-W(NO)3Cl3进行DFT计算,得到的优化分子内度量参数与X射线晶体学确定的键长和键角非常吻合。此外,它们为配合物中存在的几乎线性的W-N-O键提供了合理解释。在室温条件下,fac-W(NO)3Cl3的CH2Cl2溶液会失去ClNO并沉积出已知的[W(NO)2Cl2]n聚合物,这种转化是完全可逆的。关键词:亚硝酰,钨,结构,成键。