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鐿化合物

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鐿化合物是含有(Yb)元素的化合物,其+3價最為常見。鐿的三鹵化物也可以被氫氣屑或金屬鐿還原為二鹵化物。[1]+2價的鐿化合物幾乎只存在於固體化合物中,其部分性質和鹼土金屬化合物的較為相似。[1]

鹵化物及鹵素配合物

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三氯化鐿

鐿可以形成二鹵化物和三鹵化物,二鹵化物在室溫易被氧化為三鹵化物,或在高溫歧化為三鹵化物和金屬鐿:[1]

3 YbX2 → 2 YbX3 + Yb(X=F, Cl, Br, I)

一些鐿的鹵化物在有機合成中可以用作反應試劑,例如三氯化鐿是一種路易斯酸,可用於催化羥醛縮合[2]狄爾斯–阿爾德反應[3]它可以被氫氣還原為Yb6Cl13[4],或被鐿還原為YbCl2[5]二碘化鐿的性質和二碘化釤相似,可以在偶聯反應中用作還原劑[6]

鐿在四氫呋喃中和二碘合銀酸二(1,3-二氫-1,3-二甲基咪唑-2-亞基)銀四氫呋喃中反應,過濾後可以結晶出對空氣敏感的紅色晶體,二碘化二(1,3-二氫-1,3-二甲基咪唑-2-亞基)二(四氫呋喃)合鐿。[7]

氧化物

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氧化鐿的照片(左)與其結構(右)

鐿和氧氣反應,可以得到氧化鐿(Yb2O3),它具有「稀土C型倍半氧化物」結構,即螢石結構移除四分之一的陰離子,鐿處於兩種不同的六配位環境中。[8]氧化鐿可以被金屬鐿還原為一氧化鐿(YbO),它具有岩鹽結構。[1]

其它化合物

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十二硼化鐿(YbB12)是一種近藤絕緣體英語Kondo insulator,有電子及結構特性的相關研究。[9]

硝酸鐿是一種無色易溶於水的晶體,可以形成水合物。[10][11]

二膦基鐿可由鐿和液氨中反應製得,它可以進一步分解為磷化鐿[12]

Yb(PH2)2•5NH3 → Yb(PH2)2 + 5NH3
2Yb(PH2)2 → YbP + 2PH3 + H2

參考文獻

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils. Die Lanthanoide. Lehrbuch der Anorganischen Chemie 91–100. Walter de Gruyter. 1985: 1265–1279. ISBN 978-3-11-007511-3 (德語). 
  2. ^ Lou, S.; Westbrook, J. A.; Schaus, S. E. Decarboxylative Aldol Reactions of Allyl β-Keto Esters via Heterobimetallic Catalysis. Journal of the American Chemical Society. 2004, 126 (37): 11440–11441. PMID 15366881. doi:10.1021/ja045981k. 
  3. ^ Fang, X.; Watkin, J. G.; Warner, B. P. Ytterbium Trichloride-Catalyzed Allylation of Aldehydes with Allyltrimethylsilane. Tetrahedron Letters. 2000, 41 (4): 447. doi:10.1016/S0040-4039(99)02090-0. 
  4. ^ Heinrich Luke; Harry A. Eick. Crystal structure of ytterbium erbium chloride (Yb5ErCl13) and ytterbium chloride (Yb6Cl13). Inorg. Chem. 1982, 21, 3, 965–968. doi:10.1021/ic00133a019.
  5. ^ K.E. Johnson; J.R. Mackenzie (1970). Anhydrous chlorides of some rare earths. J. Inorg. Nucl. Chem., 32(1), 43–48. doi:10.1016/0022-1902(70)80447-x.
  6. ^ Girard, P.; Namy, J. L.; Kagan, H. B. Divalent Lanthanide Derivatives in Organic Synthesis. 1. Mild Preparation of Samarium Iodide and Ytterbium Iodide and Their Use as Reducing or Coupling Agents. Journal of the American Chemical Society. 1980, 102 (8): 2693. doi:10.1021/ja00528a029. 
  7. ^ Noah Schwarz; et al. Application of the Redox-Transmetalation Procedure to Access Divalent Lanthanide and Alkaline-Earth NHC Complexes. Chemistry A European Journal. 2021. 27 (5). 12857-12865. doi:10.1002/chem.202101923.
  8. ^ Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition, Oxford Science Publications, ISBN 0-19-855370-6
  9. ^ Al'tshuler, T. S.; Bresler, M. S. On the nature of the energy gap in ytterbium dodecaboride YbB12. Physics of the Solid State. 2002, 44 (8): 1532–1535. Bibcode:2002PhSS...44.1532A. S2CID 120575196. doi:10.1134/1.1501353. 
  10. ^ Ytterbium(III) nitrate pentahydrate. Sigma Aldrich. [19 August 2021]. 
  11. ^ Edelmann, Frank T.; Herrmann, Wolfgang A. Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry, Volume 6, 1997: Volume 6: Lanthanides and Actinides. Georg Thieme Verlag. 14 May 2014: 23 [19 August 2021]. ISBN 978-3-13-179221-1 (英語). 
  12. ^ Pytlewski, L. L.; Howell, J. K. Preparation of Europium and ytterbium phosphides in liquid ammonia. Chemical Communications. 1 January 1967, (24): 1280 [21 December 2021]. doi:10.1039/C19670001280 (英語).