2007 Schools Wikipedia Selection. Related subjects: Chemical compounds

Copper(I) chloride
General
Systematic name	Copper(I) chloride
Other names	Cuprous chloride
Molecular formula	CuCl
Molar mass	98.99 g/mol
Appearance	white powder, slightly green from oxidation
CAS number
Properties
Density and phase	4.140 g/cm3, solid
Solubility in water	0.0062 g/100 ml (20 °C)
in ethanol	insoluble
in hydrochloric acid in diethyl ether in aqueous ammonia	soluble
Melting point	430 °C (703 K)
Boiling point	1490 °C (1760 K), decomposes
Structure
Crystal structure	Tetrahedral close packed ( Zinc blende structure)
Dipole moment	? D
Hazards
MSDS	External MSDS
Main hazards	Irritant
NFPA 704
Flash point	n/a
R/S statement	R: 22, 50, 53 S: 22, 60/61
RTECS number	GL6990000
Supplementary data page
Structure & properties	n, εr, etc.
Thermodynamic data	Phase behaviour Solid, liquid, gas
Spectral data	UV, IR, NMR, MS
Related compounds
Other anions	Copper(I) bromide Copper(I) iodide
Other cations	Copper(II) chloride Silver(I) chloride
Except where noted otherwise, data are given for materials in their standard state (at 25°C, 100 kPa) Infobox disclaimer and references

Kupfer (I) -chlorid (allgemein als Kupferchlorid bezeichnet) ist das niedere Chlorid von Kupfer mit der Formel CuCl. Es kommt natürlich als Mineral Nantokit vor. Es ist ein weißer Feststoff, der in Wasser fast unlöslich ist und dazu neigt, an der Luft zu grünem CuCl2 zu oxidieren. Es handelt sich um eine Lewis-Säure, die mit geeigneten Liganden wie Ammoniak oder Chloridionen zu Komplexen reagiert, von denen viele wasserlöslich sind. Es ist sogar in der Lage, mit Kohlenmonoxid einen stabilen Komplex zu bilden.

In wässriger Lösung wäre CuCl in Bezug auf die Disproportionierung in Cu und CuCl2 instabil, aber seine geringe Löslichkeit ermöglicht es ihm, eine stabile Verbindung zu sein.

Chemische Eigenschaften

Kupfer(I) -chlorid ist eine Lewis-Säure, die nach dem Hart-Weich-Säure-Base-Konzept als weich eingestuft wird. Daher neigt es dazu, stabile Komplexe mit weichen Lewis-Basen wie Triphenylphosphin zu bilden:

CuCl + PPh3 → 4 (Ph = Phenyl)

Obwohl CuCl in Wasser unlöslich ist, löst es sich in wässrigen Lösungen, die geeignete Donormoleküle enthalten. Es bildet leicht Komplexe mit Halogenidionen, zum Beispiel H3O + CuCl2- mit konzentrierter Salzsäure. Es löst sich auch leicht in CN-, S2O32- oder NH3-haltigen Lösungen

Lösungen von CuCl in HCl oder NH3 absorbieren Kohlenmonoxid zu farblosen Komplexen wie dem kristallinen halogenverbrückten Dimer 2. Dieselbe HCl-Lösung kann auch mit Acetylengas unter Bildung reagieren , während eine NH3 -Lösung von CuCl mit Acetylen ein explosives Acetylid bildet. Komplexe von CuCl mit Alkenen können durch Reduktion von CuCl hergestellt werden2 durch Schwefeldioxid in Gegenwart des Alkens in Alkohollösung. Komplexe mit chelatisierenden Alkenen wie 1,5-Cyclooctadien sind besonders stabil:

CuCl reagiert mit metallorganischen Verbindungen wie Methyllithium (CH3Li) unter Bildung von „Gilman-Reagenzien“ wie (CH3)2CuLi, die in der organischen Synthese weit verbreitet sind. Grignard-Reagenzien reagieren ähnlich.

Herstellung

Kupfer(I)-chlorid kann durch Reduktion von Kupfer(II)-salzen wie CuSO4 unter Verwendung von Schwefeldioxid oder Kupfermetall hergestellt werden. SO2 kann in situ aus Natriumbisulfit (NaHSO3) oder Natriummetabisulfit (Na2S2O5) und Säure hergestellt werden. Die Reduktion wird in Salzsäure durchgeführt, und der resultierende CuCl2-Komplex wird verdünnt, um weißes CuCl auszufällen (durch Treiben des Gleichgewichts nach dem Le Chatelier-Prinzip).

(1) NaHSO3(aq) + HCl (aq) → SO2(aq) + NaCl + H2O(l)

(2) 2 CuSO4(aq) + SO2( aq) + 2 H2O(l) + 4 HCl( aq) → 2 HCuCl2(aq) + 3 H2SO4(aq)

(3) HCuCl2(aq) + H2O ( l) → CuCl( s) + H3O+( aq) + Cl-( aq)

Verwendungen

Eine wichtige chemische Verwendung für Kupfer (I) -chlorid ist als Katalysator für eine Vielzahl organischer Reaktionen. Im Vergleich zu anderen „weichen“ Lewis-Säuren ist es viel günstiger als ungiftiges Silber (I) -chlorid und Palladium (II) -chlorid und viel weniger toxisch als Blei (II) -chlorid und Quecksilber (II) -chlorid. Darüber hinaus kann es über Kupfer (II) – oder Kupfer (III) -Zwischenprodukte einer Redoxchemie unterzogen werden. Diese Kombination von Eigenschaften macht Kupfer (I) -salze zu unschätzbaren Reagenzien.

Eine solche Anwendung findet sich in der Sandmeyer-Reaktion. Die Behandlung eines Arendiazoniumsalzes mit CuCl führt zu einem Arylchlorid, z.B.:

Die Reaktion ist breit gefächert und liefert in der Regel gute Ausbeuten.

Die Beobachtung, dass Kupfer(I) -halogenide die 1,4-Addition von Grignard-Reagenzien an alpha,beta-ungesättigte Ketone katalysieren, führte zur Entwicklung von Organocuprat-Reagenzien, die heute in der organischen Synthese weit verbreitet sind :

Obwohl andere Kupfer(I) -Verbindungen wie Kupfer(I) -iodid werden jetzt häufiger für diese Art von Reaktion verwendet, gibt es Fälle, in denen Kupfer(I) chlorid besonders wirksam ist:

Hier zeigt Bu eine n-Butylgruppe an. Ohne CuCl ergibt das Grignard-Reagenz allein eine Mischung aus 1,2- und 1,4-Additionsprodukten (d. h. Das Butyl addiert sich am näheren C = O).

Kupfer(I)-chlorid ist auch ein Zwischenprodukt, das im Wacker-Prozess aus Kupfer(II)-chlorid gebildet wird.

Vorsichtsmaßnahmen

Kupfersalze haben eine gewisse Toxizität und sollten mit Vorsicht behandelt werden. CuCl nicht mit Alkinen in Kontakt bringen.

Vorlage: tylesheet1