氢化镝(DyH3) | 13537-09-2

• 物质功能分类: 无机化工 - 单质
• 分子结构分类: 无机化合物 - 均相金属化合物 - 均相镧系化合物
• 中文名称: 氢化镝(DyH3)
• 中文别名: 镝；金属镝；镝棒
• 英文名称: dysprosium
• CAS: 13537-09-2；7429-91-6
• 化学式: Dy
• 分子量: 162.5
• InChiKey: KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  1412 °C (lit.)
• 沸点：
  2567 °C (lit.)
• 密度：
  8.559 g/mL at 25 °C (lit.)
• 溶解度：
  溶于稀酸溶液
• 暴露限值：
  ACGIH: TWA 2 ppm; STEL 4 ppmOSHA: TWA 2 ppm(5 mg/m3)NIOSH: IDLH 25 ppm; TWA 2 ppm(5 mg/m3); STEL 4 ppm(10 mg/m3)
• 物理描述：
  Silvery metal. [ChemIDplus] Crystals that oxidize in moist air; Greenish-yellow salts; [Merck Index] Stable in air at room temperature; Dissolves in acids with release of hydrogen; Can be machined without igniting if overheating is avoided; [Reference #1]

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.0
• 重原子数：
  1
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  0

ADMET

毒理性

• 副作用

纤维原性 - 引发组织损伤和纤维化（疤痕形成）。

Fibrogenic - Inducing tissue injury and fibrosis (scarring).

来源:Haz-Map, Information on Hazardous Chemicals and Occupational Diseases

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险等级：
  8

制备方法与用途

简介

镝是地球上排名第43位的最丰富元素之一，在地壳中发现的稀土元素中排名第九。它是一种金属，通常以氧化物形式存在。镝是一种致密（比重为8.540）的银色金属。室温下，它容易缓慢氧化，在外部形成白色氧化物Dy2O3。

发现历史

1878年，科学家发现铒矿中也含有钬和铥的氧化物。1886年，法国化学家保罗·埃米尔·勒科克·德布瓦博德兰在巴黎研究氧化钬时，成功地从其中分离出氧化镝。他将样本溶于酸中，再加入氨，将镝以氢氧化物形态沉淀出来。经过30次尝试后，才最终成功分离出镝。为了纪念该元素“难以取得”的特性，勒科克·德布瓦博德兰依据希腊文“δυσπρόσιτος”（Dysprositos）将其命名为“Dysprosium”。然而，直到1950年代美国爱荷华州立大学的弗兰克·斯佩丁发展了离子交换技术之后，才得以分离出纯度较高的镝。

来源

镝在自然界中不以单质形式存在，但存在于多种矿物之中，包括磷钇矿、褐钇铌矿、硅铍钇矿、黑稀金矿、复稀金矿、钛钽铌铀矿、独居石和氟碳铈矿等。它通常与铒和钬等稀土元素一同出现。目前大部分的镝都是在中国南部的离子吸附型稀土矿中开采而得。

应用

镝与其他元素一起，可用于激光材料和商业照明应用。由于其高热中子吸收截面，氧化镝-镍金属陶瓷是核反应堆控制棒的一种材料。镝-镉氧族化合物能发出红外线辐射，用于研究化学反应。此外，镝及其化合物具有很强的磁性，在硬盘等数据储存装置中有广泛应用。在钕铁硼磁铁中，可以将部分钕替换为镝来提高矫顽力，从而改善磁铁的耐热性能，应用于电动汽车驱动马达等高要求的应用场景。同时，镝也可以用于剂量计中测量致电离辐射量。

制备

镝主要通过开采由多种磷酸盐混合组成的独居石砂进行生产，是钇萃取过程的一个副产品。分离镝的过程可以使用磁力或浮力方法去除其他金属杂质，并采用离子交换法进一步分离稀土金属。在制备过程中，产生的镝离子与氟或氯反应后分别形成氟化镝（DyF3）或氯化镝（DyCl3），再通过钙或锂金属还原：3 Ca + 2 DyF3 → 2 Dy + 3 CaF2；3 Li + DyCl3 → Dy + 3 LiCl。此反应需在钽制坩埚和氦气环境中进行。

生成的卤化物及熔融镝会因比重不同自然分离，冷却后可用刀从其他杂质中将其分开。

安全信息

镝金属粉末在空气中遇火源附近易爆炸；其薄片也可被火花或静电点燃。镝引起的火焰不能用水扑灭，因为它与水反应产生可燃的氢气。然而，氯化镝火焰可以通过水来熄灭，而氟化镝和氧化镝则不易燃。

硝酸镝（Dy(NO3)3）是强氧化剂，在接触有机物质时会迅速起火。可溶镝盐如氯化镝和硝酸镝在进食后具有微毒性；不可溶盐则是无毒的。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  氢化镝(DyH3) 在 nitrogen 作用下， 生成 dysprosium nitride
  参考文献：
  名称：

  �ber die Mischkristallbildung von ThN mit LaN, CeN, PrN, NdN, SmN, GdN, DyN und ErN

  摘要：

  DOI：

  10.1007/bf00899260
• 作为产物：
  描述：

  氯化镝(III) 以 melt 为溶剂， 生成 氢化镝(DyH3)
  参考文献：
  名称：

  Trombe, F., Comptes Rendus Hebdomadaires des Seances de l'Academie des Sciences, 1945, vol. 220, p. 603 - 604

  摘要：

  DOI：
• 作为试剂：
  描述：

  4-溴苯乙酮 、 3-溴丙炔 在 氢化镝(DyH3) 、 sodium iodide 、 mercury dichloride 、 盐酸 作用下， 以 四氢呋喃 、 水 为溶剂， 以90%的产率得到2-(4-bromophenyl)pent-4-yn-2-ol
  参考文献：
  名称：

  氯化汞存在下金属镝促进乙炔醇的高选择性合成

  摘要：

  摘要 在金属镝的促进下，羰基化合物与炔丙基溴顺利反应得到相应的高炔丙醇，收率良好至极好，而没有观察到丙二烯醇。此外，该反应具有区域选择性和化学选择性。

  DOI：

  10.1080/00397910008087415

文献信息

• Primary aminomethyl derivatives of kaempferol: hydrogen bond-assisted synthesis, anticancer activity and spectral properties
  作者：Shuanglian Cai、Yangyang Kong、Dan Xiao、Yun Chen、Qiuan Wang

  DOI：10.1039/c7ob02927f

  日期：——

  products of kaempferol. The formation of appropriate hydrogen bonds between strong nucleophilic amino acids and phenol is essential for the smooth reaction of the SN2 nucleophilic substitution. The SN2 mechanism hypothesis involving a hydrogen bond-assisted process was also supported by the density functional theory (DFT) analysis. An antiproliferative test of synthetic compounds shows the moderate to potent

  通过涉及曼尼希反应和S N 2亲核取代两个步骤的组合策略合成了山emp酚的一系列伯氨甲基伯衍生物。产物的结构表明，优先的氨基甲基化在山emp酚的A环的C-6或C-8位置，尤其是后者。有趣的是，实验数据表明分子间氢键在山ka酚的主要氨基甲基产物的形成中起关键作用。在强亲核氨基酸和苯酚之间形成适当的氢键对于S N 2亲核取代的平稳反应是必不可少的。在S Ñ密度泛函理论（DFT）分析也支持涉及氢键辅助过程的2种机理假说。合成化合物的抗增殖测试显示，通过CCK-8分析，它对三种人类癌细胞系（HeLa，HCC1954和SK-OV-3）具有中等至有效的细胞毒活性。化合物4e对HeLa细胞显示出选择性的抗增殖活性，且IC50值较低（4.27μm），值得进一步开发。另一个有趣的结果是，大多数金属络合物的最大发射带位于约480 nm处，而Tm和Yb络合物的最大发射带出现在约533 nm处。
• Magnetic properties of a new series of rare-earth iron nitrides: R₂Fe₁₇N_y(y approximately 2.6)
  作者：Hong Sun、J M D Coey、Y Otani、D P F Hurley

  DOI：10.1088/0953-8984/2/30/013

  日期：1990.7.30

  A series of interstitial ternary nitrides R2Fe17Ny with 2.3

  一系列间隙三元氮化物 R2Fe17Ny 与 2.3
• Magnetic properties of R2Fe14M3 compounds with M = Ga and SI; R = Y, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er and Tm
  作者：Bao-gen Shen、Bing Liang、Zhao-hua Cheng、Hua-yang Gong、Wen-shan Zhan、Hong Tang、F.R. de Boer、K.H.J. Buschow

  DOI：10.1016/s0038-1098(97)00152-x

  日期：1997.7

  and Si; R = Y, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er and Tm) have been prepared by are-melting. Crystal-structure studies have shown that the prepared samples are single phase with the rhombohedral Th2Zn17 and/or the hexagonal Th2Ni17 structure. Substitution of Ga for Fe in R2Fe17 leads to an increase of the unit-cell volume, whereas Si substitution reduces the unit-cell volume. The Curie temperatures of the R2Fe14Ga3

  已经通过熔化制备了组成为 R2Fe14M3（M = Ga 和 Si；R = Y、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er 和 Tm）的样品。晶体结构研究表明，制备的样品是具有菱形 Th2Zn17 和/或六角形 Th2Ni17 结构的单相。在 R2Fe17 中用 Ga 替代 Fe 导致晶胞体积增加，而 Si 替代降低了晶胞体积。R2Fe14Ga3 和 R2Fe14Si3 化合物的居里温度远大于相应的 R2Fe17 化合物的居里温度。Fe 矩在 Ga 或 Si 取代时降低。R2Fe14Ga3 和 R2Fe14Si3（R = Er 和 Tm）化合物在低温下表现出自旋-重定向转变。(C) 1997 Elsevier Science Ltd.
• Magnetocrystalline anisotropy and magnetostriction of H and N modified R2Fe17 compounds (R=Y, Tb, Dy, Ho, Er)
  作者：S.A Nikitin、E.A Ovtchenkov、I.S Tereshina、A.A Salamova、V.N Verbetsky

  DOI：10.1016/s0304-8853(99)00161-4

  日期：1999.5

  nitrogen on the magnetocrystalline anisotropy (MCA) and magnetostriction of R2Fe17M (R=Y, Tb, Dy, Ho, Er; M=H, N) compounds are studied. The signs of the first MCA constants of a rare-earth (R) sublattice are in agreement with the sign of the Stevens factors of R ions for all R2Fe17M compounds studied. The effects of the nitrogen and the hydrogen atoms on rare-earth sublattice anisotropy have been found

  摘要 研究了氢和氮对R2Fe17M (R=Y, Tb, Dy, Ho, Er; M=H, N)化合物的磁晶各向异性(MCA)和磁致伸缩的影响。稀土 (R) 亚晶格的第一个 MCA 常数的符号与所研究的所有 R2Fe17M 化合物的 R 离子的 Stevens 因子的符号一致。已经发现氮和氢原子对稀土亚晶格各向异性的影响是相反的。氢化和氮化都会导致磁致伸缩符号的减少和变化。
• Standard enthalpies of formation of some Lanthanide–Cobalt binary alloys by high temperature direct synthesis calorimetry
  作者：S.V. Meschel、P. Nash、Q.N. Gao、J.C. Wang、Y. Du

  DOI：10.1016/j.jallcom.2013.05.162

  日期：2013.11

  Abstract The standard enthalpies of formation of intermetallic compounds of some Lanthanide–Cobalt systems have been measured by high temperature direct synthesis calorimetry at 1373 ± 2 K. The following results in kJ/mol of atoms are reported: CeCo 5 (−9.4 ± 3.3); Ce 2 Co 17 (−6.8 ± 3.2); PrCo 5 (−10.5 ± 2.4); Pr 2 Co 17 (−6.8 ± 3.6); NdCo 5 (−12.7 ± 2.6); Nd 2 Co 17 (−6.6 ± 2.7); SmCo 5 (−12.2 ± 1

  摘要 通过高温直接合成量热法在 1373 ± 2 K 下测量了某些镧系元素-钴系金属间化合物的标准形成焓。 报告了以下结果，单位为 kJ/mol 原子：CeCo 5 (-9.4 ± 3.3) ; Ce 2 Co 17 (-6.8 ± 3.2)；PrCo 5 (-10.5 ± 2.4)；Pr 2 Co 17 (-6.8 ± 3.6)；NdCo 5 (-12.7 ± 2.6)；Nd 2 Co 17 (-6.6 ± 2.7)；钐钴 5 (-12.2 ± 1.8)；Sm 2 Co 17 (-7.2 ± 2.5)；GdCo 5 (-10.0 ± 2.4)；Tb 2 Co 17 (-7.7 ± 2.9)；Dy 2 Co 17 (-8.1 ± 2.9)；HoCo 3 (-17.5 ± 2.2)；ErCo 3 (-19.7 ± 3.3)；TmCo 3 (-22.9 ± 3.0)；LuCo 3 (-23.0