Gold(III)-chlorid
| Strukturformel | |
|---|---|
| Allgemeines | |
| Name | Gold(III)-chlorid |
| Andere Namen |
Goldtrichlorid |
| Summenformel | AuCl3 (Au2Cl6) |
| Kurzbeschreibung |
roter, kristalliner Feststoff |
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |
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CAS-Nummer
13453-07-1[1]
ECHA-InfoCard
100.033.280
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| Eigenschaften | |
| Molare Masse | ? |
| Aggregatzustand |
fest |
| Dichte |
3,9 g/cm3[1] |
| Schmelzpunkt |
254 °C[1] (Zersetzung) |
| Siedepunkt |
- |
| Dampfdruck |
- |
| Löslichkeit |
gut löslich in Wasser (680 g/l), Ethanol[1] |
| Sicherheitshinweise | |
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GHS-Gefahrstoffkennzeichnung {{{GHS-Piktogramme}}}
H- und P-Sätze
H: {{{H}}}
EUH: {{{EUH}}}
P: {{{P}}}
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| MAK |
- |
| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |
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Gold(III)-chlorid ist eine der wichtigsten Goldverbindungen mit der Verhältnisformel AuCl3. In dieser Verbindung besitzt Gold mit der Oxidationsstufe +3 die stabilste Oxidationsstufe Gold in Verbindungen und Komplexen. Andere Goldchloride sind AuCl und AuCl2, AuCl2 ist allerdings keine Gold(II)-Verbindung, sondern eine gemischtvalente Au(I)-, Au(III)-Verbindung. Gold(III)-chlorid ist sehr hygroskopisch und gut in Wasser und Ethanol löslich. In Salzsäure löst sich AuCl3 unter Bildung von Tetrachlorogoldsäure.
Gewinnung und Darstellung
Gold(III)-chlorid wird durch Überleiten von Chlorgas über feinverteiltes Gold bei 180°C hergestellt.
2 Au + 3 Cl2 → 2 AuCl3
Struktur
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AuCl3 liegt sowohl im Festkörper als auch in der Dampfphase als Dimer Au2Cl6 vor. Gleiches gilt auch für das Goldbromid AuBr3. Im Gegensatz zum ebenfalls dimeren Aluminiumtrichlorid sind die Gold(III)-chlorid-Dimere eben angeordnet, die AuCl4-Einheit ist quadratisch-planar. Bei (AlCl33)2 ist sie tetraedrisch aufgebaut und die Brückenatome liegen ober- und unterhalb der Ebene. Die Au-Cl-Bindung ist stark kovalent aufgebaut, dies ist durch die (vergleichsweise) hohe Elektronegativität des Goldes und die hohe Oxidationsstufe bedingt.
Chemische Eigenschaften
Bei Temperaturen über 250°C zerfällt AuCl3 in AuCl und Cl2.
AuCl3 ist eine Lewis-Säure und bildet viele Komplexe der Form M+AuCl4- (Tetrochloroaurate). M kann beispielsweise Kalium sein. Dieses AuCl4--Ion ist aber in wässriger Lösung nicht sehr stabil.
In wässriger Lösung reagiert AuCl3 mit Alkalihydroxiden (beispielsweise Natriumhydroxid) zu Au(OH)3. Dieses reagiert beim Erhitzen an der Luft zu Gold(III)-oxid Au2O3 und weiter zu metallischem Gold.
Verwendung
Gold(III)-chlorid wird häufig als Ausgangssubstanz zur Herstellung von anderen Goldverbindungen und Komplexen verwendet. Ein Beispiel ist die Herstellung des Cyanid-Komplexes KAu(CN)4
AuCl3 + 4 KCN → KAu(CN)4 + 3 KCl
Anwendungen in der organischen Chemie:
Gold(III)-Salze, v.a. NaAuCl4 (aus AuCl3 und Natriumchlorid)) können in der organischen Synthese als Katalysator in Reaktionen mit Alkinen eingesetzt werden. Sie dienen dort als ungiftiger Ersatz für Quecksilber(II)-Salze. Ein wichtiges Beispiel ist die Hydratation von terminalen Alkinen, um mit hoher Ausbeute Methylketone zu erhalten. Auch Amine kann man auf ähnliche Weise herstellen. [2]
Datei:AuCl3 alkyne hydration.gif
Gold(III)-chlorid kann als milder Katalysator für die Alkylierung von aromatischen und heteroaromatischen Verbindungen genutzt werden. Ein Beispiel ist die Alkylierung von 2-Methylfuran mit Methylvinylketon. [3]
Datei:AuCl3 furan alkylation.gif
Aus Furanderivaten und Alkinen kann in einer Umlagerung unter Katalyse von Gold(III)-chlorid ein Phenol gebildet werden. [4]
Quellen
- ↑ a b c d e f http://www.alfa-chemcat.com/daten_msds/D/43360_-_Gold_(III)_chloride_(D).pdf Sicherheitsdatenblatt (alfa-aesar)]
- ↑ Y. Fukuda, K. Utimoto, J. Org. Chem. 56, 3729-3731 (1991)
- ↑ G. Dyker, An Eldorado for Homogeneous Catalysis?, in Organic Synthesis Highlights V, H.-G. Schmaltz, T. Wirth (eds.), pp 48-55, Wiley-VCH, Weinheim, 2003)
- ↑ A. S. K. Hashmi, T. M. Frost, J. W. Bats, J. Am. Chem. Soc. 122, 11553-11554 (2000)
Literatur
- Holleman-Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Verlag de Gruyter, Berlin, 101. Auflage (1995) ISBN 3-11-012641-9
- N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997 (engl.)
- Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990 (engl.)
- The Merck Index, 7th edition, Merck & Co, Rahway, New Jersey, USA, 1960. (engl.)
- H. Nechamkin, The Chemistry of the Elements, McGraw-Hill, New York, 1968. (engl.)
- A. F. Wells, 'Structural Inorganic Chemistry, 5th ed., Oxford University Press, Oxford, UK, 1984. (engl.)
- G. Dyker, An Eldorado for Homogeneous Catalysis?, in Organic Synthesis Highlights V, H.-G. Schmaltz, T. Wirth (eds.), pp 48-55, Wiley-VCH, Weinheim, 2003. (engl.)