塩化タングステン(VI)

六塩化タングステン (WCl₆)

六塩化[タングステン]]、又は塩化タングステン]は、[[化学式WCl₆で表される無機化合物です。これはタングステンと塩素から構成され、暗紫青色の結晶として存在します。標準状態ではその揮発性が際立つ特徴です。この化合物は、タングステン化合物を合成するための重要な出発試薬として広く利用されています。

調製方法と構造

六塩化タングステンの合成は、密封管内でタングステンを塩素で反応させて行います。具体的には、次の反応式によって得られます：

W + 3 Cl₂ → WCl₆

この反応は600℃という高温で促進されます。六塩化タングステンには主に二つの多形が存在し、青色のα型と赤紫色のβ型として分類されます。ワインレッドのβ型は急冷によって得られるのに対し、α型は室温でより安定した形態です。両者は異なる色を持ちながらも、分子構造は非常に似通っています。共に八面体構造を持ち、6つのW-Cl結合は等価で、長さは224〜226pmとされています。また、密度に関しても近接しており、α型の密度は3.68g/cm³、β型は3.62g/cm³です。一般的に、低温相の方がやや高密度となる傾向があります。

反応性

この六塩化タングステンは湿った空気にさらされると加水分解し、橙色の酸塩化物であるWOCl₄とWO₂Cl₂を生成し、さらに三酸化タングステンにつながることがあります。WCl₆は二硫化炭素、四塩化炭素、三塩化リン酸化物に溶解する特性も有します。

また、トリメチルアルミニウムを用いてメチル化すると、ヘキサメチルタングステンが生成されます。具体的な反応式は以下の通りです：

WCl₆ + 3 Al₂(CH₃)₆ → W(CH₃)₆ + 3 Al₂(CH₃)₄Cl₂

さらに、ブチルリチウムで処理することでエポキシドの脱酸素に役立つ試薬を得ることができます。これらの反応の過程において、WCl₆中の塩化物配位子は、臭化物、チオシアン酸塩、アルコキシド、アルキル、アリールなどの他の陰イオン性配位子に置き換えることが可能です。

WCl₆の還元反応も行え、[テトラクロロエチレン]]とテトラフェニルアルソニウムクロリドの混合物を用いることができます。この過程で生成されるW(V) 六塩化物は、塩化タングステン]の誘導体です。また、[[ヒ素や水素化ヒ素との反応によって二ヒ化タングステンを生成することも可能です。

安全性

最後に、六塩化タングステンは非常に腐食性が高い酸化剤であり、加水分解によって塩化水素を放出するため、取り扱いには充分な注意が必要です。危険性を理解し、安全対策を講じることが重要となります。

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