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

Le chlorure de cuivre (I) (assez communément appelé chlorure cuivreux), est le chlorure inférieur du cuivre, de formule CuCl. Il se produit naturellement sous forme de nantokite minérale. C’est un solide blanc qui est presque insoluble dans l’eau, et qui a tendance à s’oxyder dans l’air en CuCl2 vert. C’est un acide de Lewis qui réagit avec des ligands appropriés tels que l’ammoniac ou l’ion chlorure pour former des complexes, dont beaucoup sont solubles dans l’eau. Il est même capable de former un complexe stable avec du monoxyde de carbone.

En solution aqueuse, CuCl serait instable par rapport à la disproportion en Cu et CuCl2, mais sa faible solubilité lui permet d’être un composé stable.

Propriétés chimiques

Le chlorure de cuivre (I) est un acide de Lewis, classé comme mou selon le concept Acide-Base Dur-Doux. Ainsi, il tend à former des complexes stables avec des bases de Lewis molles telles que la triphénylphosphine:

CuCl + PPh3 → 4 (Ph = phényle)

Bien que CuCl soit insoluble dans l’eau, il se dissout dans des solutions aqueuses contenant des molécules donneuses appropriées. Il forme facilement des complexes avec des ions halogénures, par exemple en formant H3O + CuCl2- avec de l’acide chlorhydrique concentré. Il se dissout également facilement dans des solutions contenant du CN-, du S2O32- ou du NH3

Des solutions de CuCl dans du HCl ou du NH3 absorbent le monoxyde de carbone pour former des complexes incolores tels que le dimère cristallin à pont halogène 2. La même solution de HCl peut également réagir avec le gaz acétylène pour se former, tandis qu’une solution de NH3 de CuCl forme un acétylure explosif avec l’acétylène. Des complexes de CuCl avec des alcènes peuvent être réalisés par réduction de CuCl2 par du dioxyde de soufre en présence de l’alcène en solution alcoolique. Les complexes avec des alcènes chélatants tels que le 1,5-cyclooctadiène sont particulièrement stables:

CuCl réagit avec des composés organométalliques tels que le méthyllithium (CH3Li) pour former des « réactifs de Gilman » tels que (CH3) 2CuLi, qui trouvent une utilisation étendue en synthèse organique. Les réactifs de Grignard réagissent de la même manière.

Préparation

Le chlorure de cuivre (I) peut être préparé par réduction de sels de cuivre (II) tels que CuSO4 à l’aide de dioxyde de soufre ou de cuivre métallique. Le SO2 peut être préparé in situ à partir de bisulfite de sodium (NaHSO3) ou de métabisulfite de sodium (Na2S2O5) et d’acide. La réduction est effectuée dans de l’acide chlorhydrique, et le complexe CuCl2-résultant est dilué pour précipiter du CuCl blanc (en entraînant l’équilibre selon le principe de Le Chatelier).

(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)

Utilisations

Une utilisation chimique majeure du chlorure de cuivre (I) est comme catalyseur pour diverses réactions organiques. Comparé à d’autres acides de Lewis « mous », il est beaucoup plus abordable que le chlorure d’argent (I) non toxique et le chlorure de palladium (II), et beaucoup moins toxique que le chlorure de plomb (II) et le chlorure de mercure (II). De plus, il peut subir une chimie redox via des intermédiaires du cuivre (II) ou du cuivre (III). Cette combinaison de propriétés fait des sels de cuivre (I) des réactifs inestimables.

Une telle application est dans la réaction de Sandmeyer. Le traitement d’un sel d’arènediazonium par CuCl conduit à un chlorure d’aryle, par exemple :

La réaction a une large portée et donne généralement de bons rendements.

L’observation selon laquelle les halogénures de cuivre (I) catalysent l’addition de 1,4 des réactifs de Grignard aux cétones alpha, bêta-insaturées a conduit au développement de réactifs organocuprates largement utilisés aujourd’hui en synthèse organique :

Bien que d’autres composés du cuivre (I) tels que le cuivre (I) I) l’iodure est maintenant plus souvent utilisé pour ce type de réaction, il existe des cas où le chlorure de cuivre (I) est particulièrement efficace:

Ici, Bu indique un groupe n-butyle. Sans CuCl, le réactif de Grignard seul donne un mélange de produits d’addition 1,2 et 1,4 (c’est-à-dire que le butyle s’ajoute au plus près du C =O).

Le chlorure de cuivre (I) est également un intermédiaire formé à partir du chlorure de cuivre (II) dans le procédé Wacker.

Précautions

Les sels de cuivre ont une certaine toxicité et doivent être manipulés avec précaution; porter des gants et des lunettes de protection. Évitez de mettre CuCl en contact avec des alcynes.

Modèle: feuille de style inorganique1