氯化铝

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氯化铝

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氯化铝，或三氯化铝，化学式为AlCl3，是氯和铝的化合物。氯化铝熔点、沸点都很低，且会升华，为有离子性的共价化合物。熔化的氯化铝不易导电，和大多数含卤素离子的盐类（如氯化钠）不同。 AlCl3采取“YCl3”结构，为Al3+立方最密堆积层状结构，而AlBr3中Al3+却占Br−最密堆积框架的相邻四面体间隙。熔融时AlCl3生成可挥发的二聚体Al2Cl6，含有两个三中心四电子氯桥键，更高温度下Al2Cl6二聚体则离解生成平面三角形AlCl3，与BF3结构类似。氯化铝是很常用的路易斯酸。在化学工业，它常是傅-克反应的催化剂。它亦用于烃的聚合和异构化反应中。铝亦可以生成一氯化铝（AlCl），但这种化合物很不稳定，只能以气态的形式出现。工业上，它经铝土矿加工，由铝和氯之间的放热反应所制。制备. 无水氯化铝可由氧化铝和碳的混合物与氯气反应得到：化学性质. 氯化铝是强路易斯酸, 可和路易斯碱作用产生化合物，甚至也可和二苯甲酮和均三甲苯之类的弱路易斯碱作用。若有氯离子存在，氯化铝会生成(四)氯铝酸根离子AlCl4−： AlCl3(aq) + Cl−(aq) ⇌ AlCl4−(aq) 在水中，氯化铝会部分水解，形成氯化氢气体或H3O+离子。其水溶液和其他含铝物质的溶液相同，含有水合铝离子，跟适当份量的氢氧化钠反应可生成氢氧化铝沉淀： AlCl3(aq) + 3 NaOH(aq) → Al(OH)3(s) + 3NaCl(aq) AlCl3(aq) + 3 H2O → AlO2-+ 3HCl + H3O+#重定向重定向;重新导向;字符;字元;文件; 档案;快捷方式; 捷径;项目;专案;计划;计划;计划;计算机; 电脑; 电脑; 用途. 氯化铝主要用在傅-克反应中，例如以苯和光气为原料制备蒽醌，应用于染整工业中。在广义的傅-克反应中，醯氯或卤代烷和芳香族物质的反应式如下: 苯及其衍生物在发生上述反应时，主产物是对位的异构物。相比较下，烷基化反应涉及的问题较多，不如酰基化反应应用广泛。无论是哪种反应，氯化铝和其他原料和仪器都必须是中等干燥的，少量的水有助于反应进行。由于氯化铝可与反应产物配位，因此应用在傅克反应时，它的用量必须与反应物相同，而非“催化量”。反应后的氯化铝很难回收，会产生大量的腐蚀性废料。为了达到绿色化学的要求，化学家开始使用三氟化钇或三氟化镝来替代氯化铝，减少污染。氯化铝也常用来将醛基加在苯环上，如加特曼-科赫反应用一氧化碳、氯化氢、氯化铝及氯化亚铜为催化剂氯化铝在有机化学中有很广泛的应用。它可以催化Ene反应，比如3-丁烯-2-酮（甲基乙烯基甲酮）与香芹酮加成： AlCl3也常用在烃类聚合反应和异构化反应中，重要的例子包括工业上乙苯的生产。乙苯可用于进一步制备苯乙烯、聚苯乙烯以及用作清洁剂的十二烷基苯。芳烃存在下，氯化铝与铝混合可用于合成二(芳烃)金属配合物。例如，二苯铬就是通过特定金属卤化物经由Fischer-Hafner合成制备的。低浓度的碱式氯化铝常是防汗药的成分之一，而多汗症患者在使用时浓度会高些（12%或更高）。氯化铝和氯化钠不同，其化学键的构成大部分是共价键，而离子键的占比极低，因此熔融态的氯化铝不易电离，且电离产生的Cl-会和AlCl3分子结合生成更稳定的四氯合铝酸根离子AlCl4−；并且氯化铝在以上的温度下会升华成为气体；因此在工业上不会通过电解氯化铝的方式量产金属铝。但是在熔融态的氯化铝添加氯化钠、无水氯化钙和少量的氯化锂，增强氯化铝分子的电离效率，添加氯酸钾阻止氯化铝的升华；用此方法可以电解制备高纯度的金属铝。注意事项. 无水氯化铝会和碱剧烈反应，因此需妥善处理。含结晶水的氯化铝较无此问题。如果吸入无水氯化铝或接触眼睛和皮肤会造成刺激。

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