無水三氯化鋁 Aluminum trichloride anhydrous

編號系統(tǒng)

CAS號：7446-70-0

MDL號：MFCD00003422

EINECS號：231-208-1

RTECS號：BD0525000

BRN號：暫無

PubChem號：24845381

物性數(shù)據(jù)

1.性狀：白色顆?；蚍勰袕?qiáng)鹽酸氣味。工業(yè)品呈淡黃色。^[15]

2.熔點（℃）：190~194^[16]

3.沸點（℃）：182.7（升華）^[17]

4.相對密度（水=1）：2.44^[18]

5.飽和蒸氣壓（kPa）：0.13（100℃）^[19]

6.臨界壓力（MPa）：2.63^[20]

7.溶解性：易溶于水、乙醇、氯仿、四氯化碳，微溶于苯。^[21]

毒理學(xué)數(shù)據(jù)

1 、
試驗方法：口服
攝入劑量： 9380 mg/kg/52D-I
測試對象：嚙齒動物-鼠
毒性類型： MutipleDose
毒性作用： 1).磷的變化

2、
試驗方法：口服
攝入劑量： 2307 mg/kg/26W-I
測試對象：嚙齒動物-鼠
毒性類型： MutipleDose
毒性作用： 1).改變電機(jī)活動（具體分析）
2).血清中成分的變化（如茶多酚，膽紅素，膽固醇）
3).誘導(dǎo)或改變血液或組織水平-磷酸酶

3 、
試驗方法：口服
攝入劑量： 100 mg/kg/48W-C
測試對象：嚙齒動物-鼠
毒性類型： MutipleDose
毒性作用： 1).改變電機(jī)活動（具體分析）
2).改變操作條件反射
對皮膚、黏膜有刺激作用。當(dāng)人體接觸無水氯化鋁，并同時接觸水時，能劇烈灼燒皮膚。吸入高濃度可引起支氣管炎和支氣管哮喘。

4.急性毒性^[22]  LD50：3730mg/kg（大鼠經(jīng)口）

5.刺激性^[23]  家兔經(jīng)皮：10%，重度刺激（開放性刺激試驗）

6.亞急性與慢性毒性^[24]   用含355ppm本品的飼料喂40d，觀察中毒動物的肝、脾、腎，可見鋁在體內(nèi)對磷代謝有明顯影響，可阻礙其吸收。小雞飼料中達(dá)4400ppm時，可致嚴(yán)重佝僂病。

7.致突變性^[25]  DNA損傷：大鼠腹水瘤500μmol/L。細(xì)胞遺傳學(xué)分析：小鼠腹腔內(nèi)444mg/kg。

8.致畸形^[26]   大鼠孕后14~18d腹腔內(nèi)給予最低中毒劑量（TDLo）500mg/kg，致肌肉骨骼系統(tǒng)發(fā)育畸形。

生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)

1.生態(tài)毒性^[27]   LC50：80mg/L（48h）（斑馬魚）；27.1mg/L（96h）（食蚊魚）；3.9mg/L（48h）（水蚤，靜態(tài)）

2.生物降解性  暫無資料

3.非生物降解性   暫無資料

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

1、摩爾折射率：無可用的

2、摩爾體積（cm³/mol）：無可用的

3、等張比容（90.2K）：無可用的

4、表面張力（dyne/cm）：無可用的

5、介電常數(shù)：無可用的

6、極化率（10^-24cm³）：無可用的

7、單一同位素質(zhì)量：131.888096 Da

8、標(biāo)稱質(zhì)量：132 Da

9、平均質(zhì)量：133.3405 Da

計算化學(xué)數(shù)據(jù)

1.疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）:無

2.氫鍵供體數(shù)量:0

3.氫鍵受體數(shù)量:0

4.可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0

5.互變異構(gòu)體數(shù)量:無

6.拓?fù)浞肿訕O性表面積0

7.重原子數(shù)量:4

8.表面電荷:0

9.復(fù)雜度:8

10.同位素原子數(shù)量:0

11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

13.確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

14.不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

15.共價鍵單元數(shù)量:1

性質(zhì)與穩(wěn)定性

1.易溶于水，生成六水合物（AlCl3·6H2O），同時放出大量熱。也溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑中，易吸收水分并水解而放出氯化氫。可與許多無機(jī)、有機(jī)化合物生成絡(luò)合物。其蒸氣通過熔融鋁的表面時，而生成易揮發(fā)的一氯化鋁，冷卻后，金屬鋁沉積而制得高純鋁。吸收空氣中的水分即發(fā)生水解，大量地放出氯化氫的白色煙霧，還易蒸發(fā)。易溶于鹽酸中，可與氨按各種比例結(jié)合，可溶于多數(shù)有機(jī)溶劑，特別是硝基化合物及氯化物。

2.遇水后發(fā)熱引起爆炸。有強(qiáng)腐蝕性，能與很多無機(jī)和有機(jī)化合物生成配合物與氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣等鹽類能形成低共熔點混合物；與二氧化氮、膦、五氯化磷、二氧化硫、硫化氫、氰化氫等化合物起加成作用，并且產(chǎn)物都易分解。

3.穩(wěn)定性^[28]  穩(wěn)定

4.禁配物^[29]  易燃或可燃物、堿類、水、醇類

5.避免接觸的條件^[30]  潮濕空氣

6.聚合危害^[31]  不聚合

貯存方法

儲存注意事項^[32] 儲存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不超過30℃，相對濕度不超過75%。包裝必須密封，切勿受潮。應(yīng)與易（可）燃物、堿類、醇類等分開存放，切忌混儲。不宜久存，以免變質(zhì)。儲區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。

合成方法

1.金屬鋁法 將鋁錠放入密閉的氯化反應(yīng)爐內(nèi)，加熱并通氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，生成的氯化鋁升華進(jìn)入捕集器，經(jīng)捕集，即制得氯化鋁成品。反應(yīng)方程式如下：

2.鋁氧粉法 將一定粒度的工業(yè)氧化鋁與石油焦按一定比例投入焙燒爐內(nèi)混合均勻，由爐底通入空氣進(jìn)行焙燒。焙燒后的物料進(jìn)入氯化爐，爐中通入氯氣和氧氣，鋁氧粉在還原劑炭的存在下與氯反應(yīng)。生成的氣相產(chǎn)物經(jīng)預(yù)冷、凈化去捕集器，制得氯化鋁成品。尾氣經(jīng)氫氧化鈉或亞硫酸鈉溶液吸收處理后排空。反應(yīng)方程式如下：

3.熔融法 將金屬鋁加熱熔融后通入無水氯化氫，而制得。反應(yīng)方程式如下：

圖XIII 16 氯化鋁反應(yīng)裝置 1-氯化氫；2-鋁粉；3-去通風(fēng)櫥；4-石棉；5-電爐

4.將直徑為25～40mm的難熔燃燒管的一端延伸拉細(xì)。粗的一端通過軟木塞插入廣口瓶中(參閱圖16)。軟木塞開有另一孔，利用細(xì)玻璃管，使反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體通過此細(xì)玻璃管排入通風(fēng)櫥中。在燃燒管中裝有10～40g的鋁粉。將燃燒管放進(jìn)電爐中，用迅速流動的干燥氯化氫氣將空氣完全置換后，慢慢加熱燃燒管直至產(chǎn)生白煙。此時，應(yīng)注意勿使反應(yīng)熱將鋁粉熔融成球狀，達(dá)到某一溫度時，大量的氯化鋁升華至廣口瓶中，直到鋁反應(yīng)完畢。在燃燒管全長中，非加熱部分越短越好。否則，氯化鋁就可能在這一部分凝固而使燃燒管堵塞。再者，為使裝在廣口瓶上的軟木塞不被燒焦，有必要緊靠前面置以石棉。

5.將市售的氯化鋁與質(zhì)量約為其10%的鋁屑充分混合?；旌衔锓胚M(jìn)升華管中，在升華過程中導(dǎo)入適量的干燥氯化氫氣體。將粗而短的管與收集器燒瓶連接起來。連接干燥管的全系統(tǒng)應(yīng)在防止?jié)駳庀卤Ｗo(hù)起來。進(jìn)一步精制時，可在氮?dú)饬髦羞M(jìn)行升華。

用途

1.本品主要用作有機(jī)合成及高分子合成的催化劑。廣泛用于合成樹脂、合成橡膠、石油裂解、合成染料、合成洗滌劑、醫(yī)藥、香料、農(nóng)藥等。本品還用作制取鋁的有機(jī)化合物、金屬的煉制及潤滑油的處理。

2.用作有機(jī)合成的催化劑，如石油裂解、合成染料、合成橡膠、合成洗滌劑、醫(yī)藥、香料等。用于制造農(nóng)藥、有機(jī)鋁化合物、酞菁系有機(jī)顏料用催化劑、乙基苯制造用催化劑。也用于金屬冶煉、潤滑油合成。食品級產(chǎn)品用作膨松劑、清酒等防變色劑及果膠的絮凝劑。

3.無水氯化鋁可用作鋁及合金蝕刻的添加劑，也可用于溶劑鍍鋁的鋁鹽添加。

4.三氯化鋁是一個經(jīng)典的路易斯酸，能夠與底物中電負(fù)性較強(qiáng)的雜原子如氯原子、羰基氧等有效結(jié)合，從而起到活化底物的作用^[1]。最經(jīng)典的反應(yīng)莫過于其誘導(dǎo)或催化的氯代烷烴或酰氯與芳烴之間的Friedel-Crafts烷基化和酰基化反應(yīng) (式1)^[1]。

Friedel-Crafts反應(yīng)還可以擴(kuò)展到非芳環(huán)系統(tǒng)，如烯烴或炔烴等。代表性的例子有三氯化鋁誘導(dǎo)的1,5-環(huán)辛二烯與酰氯作用發(fā)生的分子內(nèi)成環(huán)反應(yīng) (式2)^[2]，以及α,β-不飽和酰氯在三氯化鋁活化下與炔烴發(fā)生?；磻?yīng)，并進(jìn)一步在還原劑鋅的作用下生成環(huán)戊烯酮衍生物(式3)^[3]。此外，三氯化鋁還可以活化芳環(huán)α-甲基的C-H鍵，從而能夠?qū)崿F(xiàn)sp³-碳上的Friedel-Crafts反應(yīng)。如3-甲基取代的吲哚在三氯化鋁作用下發(fā)生?；磻?yīng)得到3-吲哚酮類化合物 (式4)^[4]。

對于三甲基硅烷衍生物參與的Friedel- Crafts反應(yīng)，不但可以提高反應(yīng)的區(qū)域選擇性，還能擴(kuò)大底物的適用范圍。因為三甲基硅取代基相比普通氫原子更大、更容易離去，因此它能有效地穩(wěn)定β-位碳烯離子 (β-效應(yīng))，從而能夠完全地控制反應(yīng)的區(qū)域選擇性 (式5)^[5]。此外，丙炔基硅烷在三氯化鋁誘導(dǎo)下發(fā)生?；磻?yīng)能夠得到聯(lián)烯酮化合物 (式6)^[6]。

Friedel-Crafts反應(yīng)不但可以將底物擴(kuò)展到非芳環(huán)系統(tǒng)，還可以將三氯化鋁活化的底物擴(kuò)展到非鹵代烴或酰氯的其它親電試劑。如芳基疊氮化合物在三氯化鋁作用下得到多環(huán)芳烴化合物 (式7)^[7]。對于烯丙基砜類化合物，三氯化鋁能夠與砜有效作用從而活化烯丙基sp³-碳原子，進(jìn)而與芳環(huán)發(fā)生親電取代反應(yīng)得到分子內(nèi)關(guān)環(huán)產(chǎn)物 (式8)^[8]。此外，三氯化鋁還能活化單質(zhì)硫，進(jìn)而與二苯醚作用得到多環(huán)化合物 (式9)^[9]。

三氯化鋁還能與氮原子有效作用，因此能夠活化部分含氮底物，進(jìn)而促進(jìn)Friedel-Crafts反應(yīng)的發(fā)生。如與帶吸電子取代基的2-氯吡啶的氮原子 (式10)^[10]或是與雜芳環(huán)上氮原子 (式11)^[11] 作用從而活化鄰位碳原子，進(jìn)而與芳環(huán)或雜芳環(huán)發(fā)生親電取代反應(yīng)。三氯化鋁還能與N-(N,N-二苯基氨)鄰苯二甲酰亞胺中的羰基氧作用，通過電子轉(zhuǎn)移得到二苯基銨陽離子中間體，進(jìn)而發(fā)生分子內(nèi)成環(huán)反應(yīng)得到咔唑化合物 (式12)^[12]。

作為路易斯酸，三氯化鋁還能催化Diels-Alder反應(yīng)，如苯基亞胺與二烯在AlCl₃作用下得到含氮雜環(huán)化合物 (式13)^[13]。此外，三氯化鋁還被用于催化 [2+2] 環(huán)加成反應(yīng)，如分子內(nèi)烯炔成環(huán)反應(yīng) (式14)^[14]。

5.用作有機(jī)合成中的催化劑，用于制備鋁有機(jī)化合物以及金屬的煉制。^[33]

安全信息

危險運(yùn)輸編碼：UN 1726 8/PG 2

危險品標(biāo)志：腐蝕

安全標(biāo)識：S28 S45

危險標(biāo)識：R34

文獻(xiàn)

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備注

暫無

表征圖譜