塩化サマリウム(III)

塩化[サマリウム]：性質、合成、用途

塩化[サマリウム]は、希土類元素サマリウムの塩化物であり、化学式SmCl3で表されます。無水物は淡黄色の固体ですが、空気中の水分を吸収しやすく、すぐに六水和物へと変化します。この六水和物は加熱すると脱水し、一部加水分解することもあります。

塩化[サマリウム]の性質

塩化[サマリウム]は、中程度の強さのルイス[酸]]として分類され、HSAB則に従う硬い酸です。水溶液は、水酸化サマリウム]やフッ化[サマリウム]などの[サマリウム化合物を合成するための重要な出発物質として利用されます。例えば、水酸化ナトリウム水溶液と反応させると水酸化サマリウム]沈殿が生成し、[フッ化カリウム水溶液と反応させるとフッ化[[サマリウム]沈殿が生成します。

化学反応式は以下の通りです。

SmCl3(aq) + 3NaOH(aq) → Sm(OH)3(s) + 3NaCl(aq)

SmCl3(aq) + 3KF(aq) → SmF3(s) + 3KCl(aq)

さらに、無[水]]塩化サマリウム]を還元雰囲気下で加熱すると2価の[サマリウム塩が生成し、酸化する条件下で加熱するとオキソ塩化サマリウム] (SmOCl)が生成します。[[水への溶解度は非常に高く、エタノールやピリジンなどの有機溶媒にも溶解します。

塩化[サマリウム]の合成

塩化[サマリウム]は、金属[サマリウム]]または炭酸サマリウム]を[塩酸に溶解することで合成できます。この反応により、黄色の塩化サマリウム][[水溶液が得られます。

金属サマリウムを用いる場合の反応式は以下の通りです。

2Sm(s) + 6HCl(aq) → 2SmCl3(aq) + 3H2(g)

炭[酸]][[サマリウム]を用いる場合の反応式は以下の通りです。

Sm2(CO3)3(s) + 6HCl(aq) → 2SmCl3(aq) + 3CO2(g) + 3H2O(l)

無[水]]塩化サマリウム]を得るためには、[水和物を塩化アンモニウムと共に減圧下で加熱するか、塩化チオニルと反応させる方法が用いられます。また、塩化水素と金属サマリウムの直接反応によっても合成可能です。通常、無水塩化サマリウム]は高真空下で昇華[[精製されます。

塩化[サマリウム]の用途

塩化[サマリウム]は、様々な用途に用いられています。最も重要な用途の一つは、[サマリウム]]磁石の製造です。無水塩化サマリウム]に[[塩化ナトリウムや塩化カルシウムなどの融点降下剤を加え、溶融塩電解を行うことで高純度の金属サマリウムが得られます。

また、有機金属[サマリウム]]化合物の合成にも用いられ、例えばビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)サマリウム]は、[[水素化反応やアルケンのヒドロシリル化反応の触媒として使用されます。さらに、他のサマリウム塩を合成するための出発物質としても重要な役割を果たしています。

さらに、ルイス[酸]]触媒としての用途も注目されています。例えば、エポキシドとスルフィドの反応において、塩化サマリウム]はルイス[[酸触媒として作用し、ヒドロキシスルフィドの合成を促進します。

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