铀(III)氯化物 | 10025-93-1

• 分子结构分类: 无机化合物 - 混合金属/非金属化合物 - 锕系盐类
• 中文名称: 铀(III)氯化物
• 中文别名: 三氯化铀
• 英文名称: uranium(III) chloride
• 英文别名: uranium(III) trichloride；uranium trichloride；uranium chloride；Uranium trichloride [MI]；uranium(3+);trichloride
• CAS: 10025-93-1
• 化学式: Cl₃U
• 分子量: 344.388
• InChiKey: SAWLVFKYPSYVBL-UHFFFAOYSA-K

物化性质

• 熔点：
  842 °C
• 稳定性/保质期：

  在室温下呈橄榄绿色，300℃时转变为浅红棕色，温度高于450℃时变为深紫色，冷却至室温后又恢复为橄榄绿色。这种物质属于六方晶系晶体，其晶格参数为a＝7.442 Å（1 Å = 0.1 nm），c=4.320 Å。通过比重瓶测量得到的密度为5.46 g/cm³，计算得出的密度为5.51 g/cm³。熔点为835℃。其固体蒸气压可用下式表示（P—mmHg，T—K）：lgP=-12000/T+10.0，这远低于其他氯化铀的蒸气压。

  该物质具有吸湿性，但比四氯化铀小得多。它可以溶于水，形成红紫色溶液，并会立即产生氢气而转化为四价铀的绿色溶液。此外，它还能在冰醋酸中溶解并呈现红色，在四氯化碳、三氯甲烷和乙酸中不溶解。与甲酰胺及甲醇反应时也会产生相应变化。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  2.07
• 重原子数：
  4
• 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

代谢

铀通过口服、吸入和皮肤途径被少量吸收。体内的铀通常以铀酰离子（UO2）2+ 的形式存在，与阴离子如柠檬酸盐和碳酸氢盐或血浆蛋白结合。铀优先分布到骨骼、肝脏和肾脏。进入体内的铀大部分不被吸收，并通过尿液和粪便从体内排出。

Uranium is absorbed in low amounts via oral, inhalation, and dermal routes. Uranium in body fluids generally exists as the uranyl ion (UO2)2+ complexed with anions, such as citrate and bicarbonate, or plasma proteins. Uranium preferentially distributes to bone, liver, and kidney. The large majority of uranium that enters the body is not absorbed and is eliminated from the body via the urine and faeces. (L248)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 毒性总结

铀与血液中的碳酸氢盐或血浆蛋白结合，但一旦进入肾脏，它就会被释放并与肾小管壁上的磷酸盐配体和蛋白质形成复合物，造成损害。铀还可能抑制肾近端小管中的依赖钠传输和不依赖钠传输的ATP利用以及线粒体的氧化磷酸化。铀通过损害肺泡上皮II型细胞引起呼吸系统疾病。铀诱导c-Jun N端激酶（JNK）和p38丝裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）的激活，进而诱导肿瘤坏死因子α（TNF-α）的分泌，在肺部产生炎症反应。研究表明，铀盐的水溶性越大，毒性越强。铀产生的电离辐射损伤DNA，导致基因突变和染色体畸变。这可以启动和促进致癌作用，并干扰繁殖和发育。（L249，A160）

Uranium is combined with either bicarbonate or a plasma protein in the blood but once in the kidney, it is released and forms complexes with phosphate ligands and proteins in the tubular wall, causing damage. Uranium may also inhibit both sodium transport-dependent and independent ATP utilization and mitochondrial oxidative phosphorylation in the renal proximal tubule. Uranium causes respiratory diseases by damaging alveolar epithelium type II cells in the lungs. Uranium induces c-Jun N-terminal kinase (JNK) and p38 mitogen-activated protein kinase (p38 MAPK) activation, which in turn induces tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) secretion and generates and inflammatory response in the lungs. Studies have shown that the more soluble the uranium salt, the more toxic it is. Ionizing radiation produced by uranium damages the DNA, resulting in gene mutations and chromosomal aberrations. This can both both initiate and promote carcinogenesis, and interfere with reproduction and development. (L249, A160)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 致癌物分类

铀：第1组，对人类有致癌性（L135）

Uranium: Group 1, carcinogenic to humans (L135)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 健康影响

铀主要损害肾脏，但也可能损害肺部、中枢神经系统和免疫系统。铀的放射性被认为会损害DNA，导致致癌效果以及生殖和发育损害。

Uranium primarily damages the kidney, but may also damage the lungs, central nervous system, and immune system. Uranium's radioactivity is believed to damage the DNA, resulting in carcinogenic effects and reproductive and developmental damage. (L248, L249)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 暴露途径

口服（L249）；吸入（L249）；皮肤给药（L249）

Oral (L249) ; inhalation (L249) ; dermal (L249)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 症状

摄入铀可能会导致呕吐和腹泻。

Ingestion of uranium may cause vomiting and diarrhea. (L248)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

安全信息

• 危险品运输编号：
  UN 2912

制备方法与用途

合成制备方法通常采用以下几种方式：

三氯化铀可以使用细的金属铀或氢化铀粉末与氯化氢气体在250～300℃反应制备，或者通过氢或金属锌在450～650℃下还原四氯化铀来制备。然而，这两种方法得到的产品纯度不高且设备复杂，要求材料的纯度较高。另一种较为简便的方法是通过热分解四水四氯铀酸盐来制备高纯度三氯化铀。

具体步骤如下：

1. 将1～5克UCl₄和大量过量的NH₄Cl加入到含有80厘米³甲基氰、2.5厘米³水及3.5厘米³丙酸的混合溶液中，振荡直至四氯化铀完全溶解。静置两小时后，从未溶解的氯化铵中过滤溶液。
2. 在惰性气氛下轻轻振荡滤液，使用2.4%的锌汞齐进行还原，迅速形成具有完整晶形的紫红色沉淀NH₄UCl₄·4H₂O。如果含有过多水分，则可能会产生一个分离的油相。将沉淀过滤并用脱气甲基氰和新蒸馏乙醚洗涤，在25～35℃下减压干燥约20分钟，以密封保存于15℃以下容器中，产率为80%。

另一种制备方法如下：

1. 取1～3克NH₄UCl₄·4H₂O和过量的NH₄Cl置于长40厘米、直径2厘米的石英管中。密封端底部放置约10厘米的高度，试管逐渐变细，方便密封，并在另一端安装带有接头的磨口真空旋塞。
2. 使用炉子加热并抽真空至10⁻⁶帕，同时在25～80℃下分解至少7小时，压力需保持在10⁻⁴帕以下。逐步升温至400℃，制得UCl₃产品。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  铀(III)氯化物 在 NH₃ 作用下， 以 盐酸 为溶剂， 生成 uranium(III) hydroxide
  参考文献：
  名称：

  Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: U: MVol., 40, page 124 - 127

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  氯化铀 在 lithium aluminium tetrahydride 作用下， 以 四氢呋喃 为溶剂， 生成 铀(III)氯化物
  参考文献：
  名称：

  U III对烯烃加氢的催化活性

  摘要：

  已经表明，根据涉及氢化物的两个氢原子的机理，四氢呋喃中的UCI 3可以通过LiH或LiAlH 4催化烯烃的氢化。

  DOI：

  10.1039/c39820000323

文献信息

• Über tricyclopentadienyluran(III) und seine addukte mit tetrahydrofuran, cyclohexylisonitril und l-nicotin
  作者：B. Kanellakopulos、E.O. Fischer、E. Dornberger、F. Baumgärtner

  DOI：10.1016/s0022-328x(00)80296-x

  日期：1970.9

  Highly-reactive U° formed by the reaction of U(C5H5)4 with metallic potassium in benzene reacts with further quantities of U(C5H5)4 according to the equation: to give bronze-coloured, paramagnetic tricyclopentadienyluranium(III). The latter can also be prepared in benzene by the reaction: UCl3+3 KC5H5 → U(C5H5)3+3 KCl In tetrahydrofuran the compound can be obtained as an adduct U(C5H5)3·OC4H8, which

  U（C 5 H 5）4与金属钾在苯中的反应形成的高反应性U°根据以下方程式与其他数量的U（C 5 H 5）4反应：得到青铜色的顺磁性三环戊二烯铀（ III）。后者也可以通过以下反应在苯中制备：UCl 3 +3 KC 5 H 5 →U（C 5 H 5）3 +3 KCl在四氢呋喃中，该化合物可以作为加合物U（C 5 H 5）3获得。 ·OC 4小时8通过与苯中的l-烟碱反应，将其转化为黑褐色（C 5 H 5）3 U·N 2 C 10 H 14，并将戊烷中的环己基异腈与戊烷中的反应转化为红褐色（C 5 H 5）3 U·CNC 6 H 11。异腈配合物是铀与铀碳单键复合化合物的第一个例子。红外光谱和质谱图证明了与Pu（C 5 H 5）3和Am（C 5 H 5）3相似的分子结构对于U（C 5 H 5）3，并确定加合物的组成。
• Preparation of uranium trichloride by thermal vacuum decomposition of ammonium tetrachlorouranate(III) tetrahydrate
  作者：J. Drożdżynski

  DOI：10.1016/s0277-5387(00)80465-9

  日期：——

  Abstract Ammonium tetrachlorouranate(III) tetrahydrate may easily be converted into uranium trichloride at a non-static high-vacuum of 10−5–10 −6 Pa and temperatures ranging from 20–400°C.

  摘要四水铀酸铵（III）四水合物在10-5至10-6帕的非静态高真空和20-400摄氏度的温度下很容易转化为三氯化铀。
• Synthesis and structure of a π-arene complex of uranium(III) - aluminum chloride
  作者：M. Cesari、U. Pedretti、Z. Zazzetta、g. Lugli、W. Marconi

  DOI：10.1016/s0020-1693(00)95960-7

  日期：1971.3

  Abstract The synthesis of a π-arene uranium(III) complex with aluminium chloride obtained from UCl 4 , AlCl 3 and Al in benzene, is reported. The isolated big black crystals are thermally stable up to 100°C and are immediately decomposed by moisture. The crystal and molecular structure of the complex is reported as determined by single crystal X-ray method.

  摘要报道了由UCL 4，AlCl 3和Al在苯中制得的氯化铝与π-芳烃铀（III）配合物的合成。分离出的大黑色晶体在高达100°C的温度下都具有热稳定性，并且会立即被水分分解。据报道，该配合物的晶体和分子结构是通过单晶X射线法测定的。
• Preparation and characterization of potassium, rubidium and ammonium tetrachlorouranate(III) trihydrates
  作者：Mirosław Karbowiak、Janusz Drożdżyński

  DOI：10.1016/0925-8388(93)90414-i

  日期：1993.1

  The synthesis and characterization of a new series of hydrated uranium(III) complex chlorides of the general formula M1UCl4-3H2O (M1K, Rb or NH4) are reported. The compounds crystallize in the monoclinic system. Unit cell parameters were determined from X-ray powder diffraction data. The magnetic susceptibilities of the complex chlorides were measured by the Faraday method in the 4.2–300 K range.

  报道了一系列通式为 M1UCl4-3H2O（M1K、Rb 或 NH4）的新系列水合铀 (III) 络合氯化物的合成和表征。化合物在单斜晶系中结晶。从 X 射线粉末衍射数据确定晶胞参数。通过法拉第方法在 4.2-300 K 范围内测量复合氯化物的磁化率。这些化合物在 100-300 K 范围内表现出居里-魏斯顺磁性，衍生的有效磁矩范围为 3.57μB 至 3.71μB。固态电子和红外光谱分别在 4000-30 000 和 80-4000 cm-1 范围内记录并讨论。非静态高真空热脱水使我们能够获得无水化合物 KUCl4、RbUCl4 和 UCl3。
• Preparation and properties of hydrated uranium(III) complex chlorides. Part I. Uranium trichloride heptahydrate
  作者：J. Drożdżyński

  DOI：10.1016/s0020-1693(00)84545-4

  日期：1985.3

  Abstract The synthesis of uranium trichloride heptahydrate together with some of its structural, spectroscopic and magnetic properties is reported. The compound possesses the triclinic lattice of LaCl 3 ·7H 2 O (space group P 1 ). Controlled vacuum thermal dehydration of the substance enabled the preparation of the anhydrous trichloride in gram quantities. Magnetic susceptibilities of polycrystalline

  摘要报道了三氯化铀七水合物的合成及其一些结构，光谱和磁性。该化合物具有LaCl 3·7H 2 O的三斜晶格（空间群P 1）。该物质的受控真空热脱水使得能够制备克量的无水三氯化物。多晶体样品的磁化率通过法拉第法在6.5–295 K范围内测量。三氯化铀七水合物在该区域遵循居里-魏斯定律，C = 1.0839 emu K mol -1和θ= -32.7 K.