無水三氯化鋁 Aluminum trichloride anhydrous

編號系統

CAS號：7446-70-0

MDL號：MFCD00003422

EINECS號：231-208-1

RTECS號：BD0525000

BRN號：暫無

PubChem號：24845381

物性數據

1.性狀：白色顆?；蚍勰?，有強鹽酸氣味。工業品呈淡黃色。^[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]

毒理學數據

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（大鼠經口）

5.刺激性^[23]  家兔經皮：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，可見鋁在體內對磷代謝有明顯影響，可阻礙其吸收。小雞飼料中達4400ppm時，可致嚴重佝僂病。

7.致突變性^[25]  DNA損傷：大鼠腹水瘤500μmol/L。細胞遺傳學分析：小鼠腹腔內444mg/kg。

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

生態學數據

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

2.生物降解性  暫無資料

3.非生物降解性   暫無資料

分子結構數據

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：無可用的

6、極化率（10^-24cm³）：無可用的

7、單一同位素質量：131.888096 Da

8、標稱質量：132 Da

9、平均質量：133.3405 Da

計算化學數據

1.疏水參數計算參考值（XlogP）:無

2.氫鍵供體數量:0

3.氫鍵受體數量:0

4.可旋轉化學鍵數量:0

5.互變異構體數量:無

6.拓撲分子極性表面積0

7.重原子數量:4

8.表面電荷:0

9.復雜度:8

10.同位素原子數量:0

11.確定原子立構中心數量:0

12.不確定原子立構中心數量:0

13.確定化學鍵立構中心數量:0

14.不確定化學鍵立構中心數量:0

15.共價鍵單元數量:1

性質與穩定性

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、乙醚等有機溶劑中，易吸收水分并水解而放出氯化氫。可與許多無機、有機化合物生成絡合物。其蒸氣通過熔融鋁的表面時，而生成易揮發的一氯化鋁，冷卻后，金屬鋁沉積而制得高純鋁。吸收空氣中的水分即發生水解，大量地放出氯化氫的白色煙霧，還易蒸發。易溶于鹽酸中，可與氨按各種比例結合，可溶于多數有機溶劑，特別是硝基化合物及氯化物。

2.遇水后發熱引起爆炸。有強腐蝕性，能與很多無機和有機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，并且產物都易分解。

3.穩定性^[28]  穩定

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、通風良好的庫房。遠離火種、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。儲區應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爐內，加熱并通氯氣進行氯化反應，生成的氯化鋁升華進入捕集器，經捕集，即制得氯化鋁成品。反應方程式如下：

2.鋁氧粉法 將一定粒度的工業氧化鋁與石油焦按一定比例投入焙燒爐內混合均勻，由爐底通入空氣進行焙燒。焙燒后的物料進入氯化爐，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。生成的氣相產物經預冷、凈化去捕集器，制得氯化鋁成品。尾氣經氫氧化鈉或亞硫酸鈉溶液吸收處理后排空。反應方程式如下：

3.熔融法 將金屬鋁加熱熔融后通入無水氯化氫，而制得。反應方程式如下：

圖XIII 16 氯化鋁反應裝置 1-氯化氫；2-鋁粉；3-去通風櫥；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。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，利用細玻璃管，使反應后產生的氣體通過此細玻璃管排入通風櫥中。在燃燒管中裝有10～40g的鋁粉。將燃燒管放進電爐中，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生白煙。此時，應注意勿使反應熱將鋁粉熔融成球狀，達到某一溫度時，大量的氯化鋁升華至廣口瓶中，直到鋁反應完畢。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量約為其10%的鋁屑充分混合。混合物放進升華管中，在升華過程中導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應在防止濕氣下保護起來。進一步精制時，可在氮氣流中進行升華。

用途

1.本品主要用作有機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、醫藥、香料、農藥等。本品還用作制取鋁的有機化合物、金屬的煉制及潤滑油的處理。

2.用作有機合成的催化劑，如石油裂解、合成染料、合成橡膠、合成洗滌劑、醫藥、香料等。用于制造農藥、有機鋁化合物、酞菁系有機顏料用催化劑、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典的路易斯酸，能夠與底物中電負性較強的雜原子如氯原子、羰基氧等有效結合，從而起到活化底物的作用^[1]。最經典的反應莫過于其誘導或催化的氯代烷烴或酰氯與芳烴之間的Friedel-Crafts烷基化和?；磻?(式1)^[1]。

Friedel-Crafts反應還可以擴展到非芳環系統，如烯烴或炔烴等。代表性的例子有三氯化鋁誘導的1,5-環辛二烯與酰氯作用發生的分子內成環反應 (式2)^[2]，以及α,β-不飽和酰氯在三氯化鋁活化下與炔烴發生?；磻⑦M一步在還原劑鋅的作用下生成環戊烯酮衍生物(式3)^[3]。此外，三氯化鋁還可以活化芳環α-甲基的C-H鍵，從而能夠實現sp³-碳上的Friedel-Crafts反應。如3-甲基取代的吲哚在三氯化鋁作用下發生?；磻玫?-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，不但可以提高反應的區域選擇性，還能擴大底物的適用范圍。因為三甲基硅取代基相比普通氫原子更大、更容易離去，因此它能有效地穩定β-位碳烯離子 (β-效應)，從而能夠完全地控制反應的區域選擇性 (式5)^[5]。此外，丙炔基硅烷在三氯化鋁誘導下發生?；磻軌虻玫铰撓┩衔?(式6)^[6]。

Friedel-Crafts反應不但可以將底物擴展到非芳環系統，還可以將三氯化鋁活化的底物擴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，進而與芳環發生親電取代反應得到分子內關環產物 (式8)^[8]。此外，三氯化鋁還能活化單質硫，進而與二苯醚作用得到多環化合物 (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，進而促進Friedel-Crafts反應的發生。如與帶吸電子取代基的2-氯吡啶的氮原子 (式10)^[10]或是與雜芳環上氮原子 (式11)^[11] 作用從而活化鄰位碳原子，進而與芳環或雜芳環發生親電取代反應。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，通過電子轉移得到二苯基銨陽離子中間體，進而發生分子內成環反應得到咔唑化合物 (式12)^[12]。

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

5.用作有機合成中的催化劑，用于制備鋁有機化合物以及金屬的煉制。^[33]

安全信息

危險運輸編碼：UN 1726 8/PG 2

危險品標志：腐蝕

安全標識：S28 S45

危險標識：R34

文獻

1. (a) Zhao, Y.; Yang, Z.; Tang, L. Youji Huaxue, 2003, 23, 1219. (b) Thomas, C. A. Anhydrous Aluminum Chloride in Organic Chemistry, ACS Monograph Series; Reinholdt: New York, 1941. (c) Olah, G. A. Friedel-Crafts Chemistry, Wiley: New York, 1973. (d) Robberts, R. M.; Khalaf, A. A. Friedel-Crafts Alkylation Chemistry, Marcel Dekker: New York, 1984. 2. Cantrell, T. S. J. Org. Chem., 1967, 32, 1669. 3. (a) Martin, G. J.; Rabiller, C.; Mabon, G. Tetrahedron Lett., 1970, 3131. (b) Rizzo, C. J.; Dunlap, N. A.; Smith, A. B. J. Org. Chem., 1987, 52, 5280. 4. Pal, M.; Dakarapu, R.; Padakanti, S. J. Org. Chem., 2004, 69, 2913. 5. Eaborn, C. J. Chem. Soc., 1956, 4858. 6. Flood, T.; Peterson, P. E. J. Org. Chem., 1980, 45, 5006. 7. Takeuchi, H.; Maeda, M.; Mitani, M.; Koyama, K. Chem. Commun., 1985, 287. 8. Trost, B. M.; Ghadiri, M. R. J. Chem. Am. Soc., 1984, 106, 7260. 9. Ferrario, E. Bull. Soc. Chem. Fr., 1911, 9, 536. 10. Pal, M.; Batchu, V. R.; Dager, I.; Swamy, N. K.; Padakanti, S. J. Org. Chem., 2005, 70, 2376. 11. Pal, M.; Batchu, V. R.; Parasuraman, K.; Yeleswarapu, K. R. J. Org. Chem., 2003, 68, 6806. 12. Kikugawa, Y.; Aoki, Y.; Sakamoto, T. J. Org. Chem., 2001, 66, 8612. 13. Lecoz, L.; Wartski, L.; Seyden-Penne, J.; Chardin, P.; Nierlich, M. Tetrahedron Lett., 1989, 30, 2795. 14. Jung, M. E.; Haleweg, K. M. Tetrahedron Lett., 1981, 22, 2735. [1~14]參考書：現代有機合成試劑<性質、制備和反應>；胡躍飛 付華 編著；化學工業出版社；ISBN 7-5025-8542-7 [15~33]參考書：危險化學品安全技術全書.第一卷/張海峰主編.—2版.北京；化學工業出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8

備注

暫無

表征圖譜