合成制备方法
采用如图所示装置。利用氢气还原四溴化钛而制得。
化学反应方程式如下: 2TiBr₄ + H₂ → 2TiBr₃ + 2HBr
具体步骤为:将内径30mm的硼硅酸玻璃管与50mL圆底烧瓶支管熔接,管中插入外径8mm的冷凝管,并用直径4mm的管导入冷却水。还原氢气需经过预处理:加热至300℃的铂棉或金属铜(加热到425~450℃),并经硫酸干燥后,从1导入。
反应前先用二氧化碳置换反应装置内的空气,然后向烧瓶中加入约50g四溴化钛。将脱氧后的氢气从2导入系统,并排出二氧化碳。随后加热至750℃,再从1导入氢气。
使用33cm左右的折叶式电炉作为热源,冷却管倾斜放置于电炉中央,控制四溴化钛的气化量约为15g/h。反应初期生成黑色结晶三溴化钛,并逐渐形成网状结构。由于温度梯度大,产物呈现针状和六角柱状两种形态。
待完全析出后,再通入氢气并停止加热烧瓶。冷却电炉至250℃后停用冷却水。加热侧管部分时,未反应的四溴化钛会气化进入烧瓶10内。冷却至室温后,通入二氧化碳,松开橡皮塞,封闭细侧管8处,并将冷凝管5振动以刮落生成的三溴化钛,在6处封住。
该反应可回收大部分四溴化钛,但三溴化钛的生成量约为1g/h。