塩化モリブデン(V)

塩化[モリブデン]の概要

塩化[モリブデン]（化学式: [MoCl5]2）は、無機化合物の一種で、その外観は暗色で揮発性の固体です。この化合物は、他のモリブデン関連化合物を合成するための研究用途で広く利用されています。感湿性があり、塩素を含む溶媒に溶解します。一般には五塩化モリブデンとも呼ばれますが、実際の構造は二量化されたMo2Cl10を持っています。

構造

塩化[モリブデン]の構造は非常に興味深く、各モリブデン原子は6つの塩素原子と八面体形で結合しています。その中の2つの塩素は、隣接するモリブデン原子を架橋する役割を果たします。このような構造は、タングステン、ニオブ、タンタルの五塩化物でも観察されます。さらに、気相や一部が溶液中にあるとき、二量体の構造は部分的に乖離して単量体の五塩化物が生成されます。ただし、各モリブデン原子は酸化数+5であり、1つの不対電子を有するため、単量体は常磁性を示します。

合成と性質

塩化[モリブデン]は、金属[モリブデン]]や酸化モリブデン]を[塩素化することによって合成可能です。この過程では、塩化モリブデン]は生成されず、別のルートを通じて合成されます。具体的には、[モリブデン]フルオリウム（MoF6）を[塩化ビスマス(III)で処理して生成することができるが、この反応は、時間が経つにつれ、塩化モリブデン]に分解してしまいます。加えて、塩化[モリブデン]を[臭化水素で処理することで、室温で不安定な臭化モリブデン]に変化し、最終的に[臭素を放出しながら臭化[[モリブデン]へと変化します。

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2 MoCl5 + 10 HBr → 2 MoBr4 + 10 HCl + Br2
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それに加えて、塩化[モリブデン]は酸化されない配位子に対して良好なルイス酸として機能します。これにより、[塩化物]]イオンが付加した[MoCl6]−が生成され、有機合成における塩素化反応や脱酸素反応、酸化カップリング反応などに使用されます。特に、塩化モリブデン]は[[アセトニトリルによって還元され、オレンジ色のアセトニトリル錯体MoCl4(MeCN)2を生成します。

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2 MoCl5 + 5 CH3CN → 2 MoCl4(CH3CN)2 + HCl + ClCH2CN
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この[アセトニトリル]]錯体は、テトラヒドロフラン（THF）と反応し、モリブデン含有錯体の前駆体であるMoCl4(THF)2を生成します。ただし、テトラヒドロフランは塩化モリブデン]の存在下で重合しますが、[[ジエチルエーテル（Et2O）は安定しており、条件によってはMoCl4(Et2O)2またはMoCl3(Et2O)3が得られます。

安全性

塩化[モリブデン]は強力な酸化剤として知られており、容易に加水分解して塩化水素を放出します。そのため、取り扱う際には十分な注意が必要です。

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