کلرید روتنیم (III)

 

کلرید روتنیم (III) یک ترکیب شیمیایی معدنی می باشد که بیشتر به صورت هیدراته RuCl۳ · xH2O در دسترس می باشد. هر دو گونه بی آب و هیدراته به شکل جامدات قهوه ای تیره یا سیاه رنگ وجود دارند.

 

نوع هیدراته این ماده، با نسبت متفاوتی از میزان تبلور، که تقریباً به یک تری هیدرات نزدیک است، یک ماده اولیه معمول استفاده شده در شیمی روتنیم است. طیف سنجی نوترون این ماده، طیف مغناطیسی غیرمعمولی را نشان داده است.

 

متداول ترین ترکیب روتنیم،یعنی RuCl۳·xH۲O، پیش ماده صدها ترکیب شیمیایی است. خاصیت قابل توجه کمپلکس های روتنیم، کلریدها و غیره، وجود بیش از یک حالت اکسیداسیون است که از نظر سینتیکی بی اثر هستند.

 

خواص و مشخصات شناسایی کلرید روتنیم (III)

 

خواص  مشخصات
شکل فیزیکی                                          جامد قهوه ای یا سیاه رنگ فرمول شیمیایی                                                          RuCl۳·xH۲O
قابلیت اشتعال                                                                         ندارد وزن مولکولی                                                         (g/mol)207.43
نقطه ذوب (تخریب ساختار)                                   بیش از (۰C)500 شماره (CAS No)                                                       ۱۰۰۴۹-۰۸-۸
حلالیت در آب                                                                      محلول ساختار کریستالی                                             تری گونال، hP8

 

روش سنتز

 

کلرید روتنیم (III) بی آب معمولاً با گرم کردن فلز روتنیم پودر شده و کلر تهیه می شود. در سنتز اولیه، کلرزنی در حضور مونوکسیدکربن انجام می شود، این محصول توسط جریان گاز حمل می شود و پس از خنک شدن متبلور می شود.

 

دو آلوتروپ (دگر شکل های) این ماده شناخته شده اند. فرم α سیاه رنگ از نوع CrCl۳ با پیوندهای بسیار Ru-Ru، که این آلوتروپ دارای لایه های لانه زنبوری +Ru۳ می باشد که با یک قفس هشت ضلعی از آنیون های Cl احاطه شده اند.

 

کاتیون های روتنیوم مغناطیسی در حالت پایه با چرخش کم J ~ 1/2 با تکانه زاویه ای خالص L = 1 قرار دارند. لایه های α-RuCl۳ با نیروهای ضعیف واندروالس روی هم قرار می گیرند. می توان این لایه ها را شکافت و با استفاده از نوار چسب، تک لایه ها را تشکیل داد.

 

شکل β-قابل تبدیل به رنگ قهوه ای تیره در یک سلول شش ضلعی متبلور می باشد. این فرم متشکل از زنجیرهای اکتاهدرال از طریق اشتراک گذاری با پیوند Ru-Ru شبیه به ساختار تری کلرید زیرکونیوم است.

 

فرم β به طور غیرقابل برگشت در دمای ۴۵۰-۶۰۰ درجه سانتی گراد به شکل α تبدیل می شود. فرم β- دیامغناطیسی است، در حالی که α-RuCl3 در دمای اتاق پارامغناطیس است. بخار RuCl۳ در دماهای بالا به عناصر تشکیل دهنده اش تجزیه می شود. تغییر آنتالپی در ۷۵۰ درجه سانتیگراد، بیشتر از (kJ / mol) 40 برآورد شده است.

 

کمپلکس های کلرید روتنیم (III)

 

کمپلکس های کلرید روتنیم (III)

 

۱) RuCl۲(PPh۳)۳، یک ترکیب محلول در بنزن، که به نوبه خود نیز یک ماده اولیه همه کاره است و تقریباً به صورت زیر بوجود می آید:

 

 ۲RuCl۳·xH۲O + 7PPh۳ → ۲RuCl۲(PPh۳)۳ + OPPh۳ + ۵H۲O + 2HCl

 

۲) کلرید تیتراستات دی روتنیم، یک پلیمر با ظرفیت مختلط، از طریق فرایند کاهش روتریم تری کلرید در اسید استیک بدست می آید.

 

۳) ۲[RuCl۲(C۶H۶)] کمپلکسی است که از معادله شیمیایی زیر پیروی می کند:

 

۲RuCl۳·xH۲O + 2C۶H۸ → [RuCl۲(C۶H۶)]۲ + ۶H۲O + 2HCl + H۲

 

۴) Ru(bipy)۳Cl۲ نمکی به شدت درخشان با حالت تحریک طولانی مدت، که به شرح زیر بوجود می آید:

 

RuCl۳·xH۲O + 3bipy + 0.5CH۳CH۲OH → [Ru(bipy)۳]Cl۲ + ۳H۲O + 0.5CH۳CHO + HCl

 

این واکنش از طریق cis-Ru(bipy)۲Cl۲ انجام می شود.

 

۵) کمپلکس کلرید روتنیوم (III) با یک ترکیب پیریدینی، به صورت مقاله ای در سال ۲۰۰۸ میلادی منتشر شده است. در این مطالعه، سنتز، طیف، ساختار اشعه ایکس، الگوی های پیوند و سمیت سلولی آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته اند، که شما عزیزان می توانید با کلیک بر اینجا، به لینک و چکیده مقاله دسترسی داشته باشید.

 

کمپلکس کلرید روتنیوم (III) با یک ترکیب پیریدینی

 

۶) ۲[RuCl۲(C۵Me۵)] از طریق معادله زیر تشکیل می شود:

 

 ۲RuCl۳·xH۲O + 2C۵Me۵H → [RuCl۲(C۵Me۵)]۲ + ۶H۲O + 2HCl

 

۷) Ru(C۵H۷O۲)۳ از معادله زیر پیروی می کند:

 

RuCl۳·xH۲O + 3C۵H۸O۲ → Ru(C۵H۷O۲)۳ + ۳H۲O + 3HCl

 

۸) RuO۴ از طریق اکسیداسیون تولید می گردد.

 

مشتقات مونوکسیدکربن

 

RuCl۳(H۲O)x تحت شرایط خفیف با مونوکسیدکربن واکنش می دهد. در مقابل، کلریدهای آهن با CO واکنش نمی دهند، تری کلرید نمونه های قهوه ای – قرمز رنگ را به گونه های زرد رنگ کاهش می دهد.

 

به طور خاص، قرار گرفتن در معرض محلول اتانول RuCl۳(H۲O)x در جو ۱ اتمسفر  CO، بسته به شرایط خاص ، محلول های حاوی CO را تولید می کنند. افزودن لیگاند (L) به چنین محلول هایی باعث ایجاد ترکیبات Ru-Cl-CO-L می شود (L = PR۳). کاهش این محلول های کربنیله با Zn خوشه مثلث نارنجی رنگ Ru۳(CO)۱۲را فراهم می کند:

 

 ۳RuCl۳·xH۲O+4.5Zn+12CO (high pressure) → Ru۳(CO)۱۲ + ۳x H۲O+ 4.5ZnCl۲

 

همانطور که در بالا آورده شده است، کلرید روتنیم (III) ماده ای می باشد که در تشکیل کمپلکس های مختلف نقش دارد. برخی از این ترکیبات در تحقیقات مربوط به دو جایزه نوبل مورد استفاده قرار گرفته اند. نووری در سال ۲۰۰۱ به دلیل توسعه کاتالیزورهای هیدروژناسیون نامتقارن عملی بر اساس روتنیم، جایزه نوبل شیمی را دریافت کرد. رابرت اچ گرابز در سال ۲۰۰۵ برای ساخت کاتالیزورهای کاربردی متاتز آلکن بر اساس مشتقات روتنیم آلکیلیدن جایزه نوبل شیمی را دریافت کرد.

 

جهت جستجوی محصولات شیمیایی اینجا جستجو کنید.

خرید مواد شیمیایی از این سایت تحت گارانتی دکتر شاهرضایی می باشد.