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乙醇鈮

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乙醇鈮
識別
CAS號 3236-82-6
PubChem 520571
ChemSpider 21241198
SMILES
 
  • CCO[Nb](OCC)(OCC)(OCC)OCC
InChI
 
  • 1S/5C2H5O.Nb/c5*1-2-3;/h5*2H2,1H3;/q5*-1;+5
EINECS 221-795-2
性質
化學式 C10H25NbO5
摩爾質量 318.209 g mol−1 g·mol⁻¹
外觀 無色液體
密度 1.258 g cm−3
熔點 5 °C(278 K)
沸點 203 °C(476 K)
溶解性 與水反應[2]
熱力學
ΔfHm298K −1583.9 ± 2.7 kJ mol−1[3]
ΔcHm −6872.6 ± 1.7 kJ mol−1[3]
危險性
GHS危險性符號
《全球化學品統一分類和標籤制度》(簡稱「GHS」)中易燃物的標籤圖案《全球化學品統一分類和標籤制度》(簡稱「GHS」)中腐蝕性物質的標籤圖案
GHS提示詞 Danger
H-術語 H226, H314
P-術語 P210, P233, P240, P241, P242, P243, P260, P264, P280, P301+330+331, P303+361+353, P304+340, P305+351+338, P310
NFPA 704
1
1
1
 
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

乙醇鈮(又稱乙醇鈮(V))是一種有機鈮化合物,化學式為Nb2(OC2H5)10。它是無色液體,可溶於一些有機溶劑,但能容易水解。[2]它主要用於含有鈮氧化物的物料的溶膠凝膠處理。[4]

結構

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乙醇鈮(V)和大多數的金屬烷醇鹽一樣,不具有單體結構。早期研究表明鈮的烷醇鹽在水中會形成二聚體[5]根據其後的晶體學分析,鈮的甲醇鹽和異丙醇鹽具有雙八面體結構。[6]就結構而言,在一個Nb2(OEt)10分子中,十個乙氧基配體中的氧原子組成一對相連的八面體,其中它們的中心為鈮原子。從鍵合來看,每個鈮原子中心由四個單齒乙氧基配體和兩個橋接乙氧基配體連接,構成一個八面體。橋接乙氧基的氧原子與兩個鈮原子中心鍵合,而這兩個配體在配位域中位於彼此的位置。化學式[(EtO)4Nb(μ-OEt)]2能更全面表示分子的二聚結構,但簡化化學式更常用。

製備和反應

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乙醇鈮(V)由五氯化鈮鹽複分解反應英語salt metathesis生產(Et = C2H5):

10 NaOEt + Nb2Cl10 → Nb2(OC2H5)10 + 10 NaCl

鈮烷醇鹽的最重要反應是它們的水解,生成鈮氧化物的薄膜和凝膠。[4]雖然這些反應很複雜,但它們可以用以下簡化方程式表示:

Nb2(OC2H5)10 + 5 H2O → Nb2O5 + 10 HOEt

Nb(OC2H5)5在325 – 350 °C以上開始熱分解反應。它會釋出乙醇和乙烷,所以能用四極桿質譜儀偵測。經過原子層沉積化學氣相沉積後,這分解反應會生成乙醚五氧化二鈮。它的方程式可以總結為:[7]

Nb2(OC2H5)10 → Nb2O5 + 5 O(C2H5)2

參考文獻

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  1. ^ ChemSpider CSID:13600. ChemSpider. [17 November 2012]. 
  2. ^ 2.0 2.1 W. M. Haynes. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 93rd Edition. Physical Constants of Inorganic Compounds.
  3. ^ 3.0 3.1 Niobium(5+) ethanolate. webbook.nist.gov. [November 15, 2012]. 
  4. ^ 4.0 4.1 U. Schubert "Sol–Gel Processing of Metal Compounds" Comprehensive Coordination Chemistry II 2003, Pages 629–656 Volume 7. doi:10.1016/B0-08-043748-6/06213-7
  5. ^ Bradley, D. C.; Holloway, C. E. Nuclear Magnetic Resonance Studies on Niobium and Tantalum Penta-alkoxides. 化學學會會刊. 1968: 219–223. S2CID 98638647. doi:10.1039/J19680000219. 
  6. ^ Mehrotra, Ram C.; Singh, Anirudh. Recent Trends in Metal Alkoxide Chemistry. Karlin, Kenneth D. (編). Progress in Inorganic Chemistry 46. 約翰威立. 1997: 239–454. ISBN 9780470167045. doi:10.1002/9780470166475.ch4. 
  7. ^ Rahtu, Antti. Atomic Layer Deposition of High Permittivity Oxides: Film Growth and In Situ Studies (學位論文). University of Helsinki. 2002. ISBN 952-10-0646-3. hdl:10138/21065.