專利名稱：一種制備五氯化鉬的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種制備五氯化鉬的方法。
背景技術(shù)：
五氯化鉬在有機(jī)化工領(lǐng)域是重要的催化劑。如它是芳香環(huán)的氯化和苯二甲酸酸 酐的部分或完全氯化的有效催化劑；可用于催化合成聚戊烯橡膠，它的組成、純度、含 量以及微量雜質(zhì)的存在對(duì)聚合反應(yīng)均有較大影響；它與(苯)酚的化合物反應(yīng)得到(苯) 酚鉬化合物，它也與格氏試劑反應(yīng)生成聯(lián)胂及聯(lián)胂化合物。五氯化鉬也用于實(shí)現(xiàn)鉬的氣相沉積。五氯化鉬熱分解得到的高純鉬可沉積在 金屬和非金屬表面上，得到一薄層均勻粘附的硬涂層，鉬涂層具有耐腐蝕、抗高溫等特 性。用干氫控制氣態(tài)五氯化鉬能還原制取極細(xì)顆粒的鉬粉，這種鉬粉已用來(lái)生產(chǎn)焊料、 蒙乃爾合金、焊料。五氯化鉬也是制備六羰基鉬等金屬有機(jī)化合物的重要原料，六羰基鉬在有機(jī)合 成、金屬鉬及其化合物薄膜材料、包覆材料等方面有著廣泛的應(yīng)用。目前制備五氯化鉬的方法主要采用金屬鉬與氯氣通過(guò)高溫反應(yīng)制得(800°C以 上)。使用金屬鉬(粉末或棒料)為原料，成本較高；通過(guò)高溫反應(yīng)生產(chǎn)能耗高；同時(shí) 氯氣具有較高毒性和強(qiáng)腐蝕性，在生產(chǎn)過(guò)程中由于泄露導(dǎo)致的安全性難以得到保證，并 且會(huì)造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制備五氯化鉬的方法，改進(jìn)現(xiàn)有采用金屬鉬與氯氣 反應(yīng)制備技術(shù)中的不足，實(shí)現(xiàn)了工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)安全、價(jià)格低廉、生產(chǎn)效率高，并且制 備的五氯化鉬相成分單一、純度高。本發(fā)明的技術(shù)方案為首先將三氧化鉬和脫水的四氯化碳以質(zhì)量比1 4 1 6在圓底不銹鋼反應(yīng)瓶中進(jìn)行混合，將反應(yīng)瓶進(jìn)行脫氣后關(guān)閉閥門密封。然后將反應(yīng) 瓶全部沒(méi)入油浴鍋中加熱至150 240°C，保持1 12小時(shí)，冷卻后取出。此時(shí)反應(yīng)溶 液由開(kāi)始的無(wú)色變?yōu)樽丶t色，并有黑色針狀晶體析出。開(kāi)啟反應(yīng)瓶閥門放出反應(yīng)氣體， 將反應(yīng)溶液倒入蒸發(fā)器中，通過(guò)蒸發(fā)除去四氯化碳即得五氯化鉬黑色晶體。整個(gè)反應(yīng)過(guò) 程是在密閉容器(反應(yīng)瓶)中進(jìn)行的。上述反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為2MO03+6CC14 = 2MOC15+6COC12+C12本發(fā)明中使用的四氯化碳既是反應(yīng)原料，亦是溶劑，要求使用前進(jìn)行脫水處理。本發(fā)明的反應(yīng)原理為在密閉體系中，四氯化碳受熱氣化，形成一定系統(tǒng)壓 力，在此條件下三氧化鉬與四氯化碳發(fā)生氣固界面的氯化反應(yīng)(屬氧化還原反應(yīng)，三氧 化鉬為氧化劑，四氯化碳為還原劑)，最終形成鉬的五氯化物鹽。
本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是(1)工藝簡(jiǎn)單易控，生產(chǎn)效率高；(2)原料價(jià)格較低，生 產(chǎn)條件簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低；(3)由于反應(yīng)是在密閉體系中進(jìn)行，污染??；(4)產(chǎn)品相結(jié)構(gòu)
單一，純度高。


圖1為采用本發(fā)明方法制得的五氯化鉬晶體的相結(jié)構(gòu)分析譜圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但實(shí)施例不限制本發(fā)明，且發(fā)明中 未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。實(shí)施例1將三氧化鉬10g，脫水的四氯化碳37.5ml (質(zhì)量比1 6)放入圓底不銹鋼反應(yīng)瓶 中進(jìn)行混合，將反應(yīng)瓶進(jìn)行脫氣后關(guān)閉閥門密封。然后將反應(yīng)瓶全部沒(méi)入油浴鍋中加熱 至150°C，保持12小時(shí)，冷卻后取出。此時(shí)反應(yīng)溶液由開(kāi)始的無(wú)色變?yōu)樽丶t色，并有黑 色針狀晶體析出。開(kāi)啟反應(yīng)瓶閥門放出反應(yīng)氣體，將反應(yīng)溶液倒入蒸發(fā)器中，通過(guò)蒸發(fā) 除去四氯化碳即得黑色晶體，經(jīng)X射線衍射進(jìn)行的相結(jié)構(gòu)分析證實(shí)該黑色晶體即為五氯 化鉬(見(jiàn)附圖1)。產(chǎn)物稱重8.2g，收率43%。實(shí)施例2將三氧化鉬10g，脫水的四氯化碳30ml(質(zhì)量比1 5)放入圓底不銹鋼反應(yīng)瓶中 進(jìn)行混合，將反應(yīng)瓶進(jìn)行脫氣后關(guān)閉閥門密封。然后將反應(yīng)瓶全部沒(méi)入油浴鍋中加熱至 240保持1小時(shí)，冷卻后取出。此時(shí)反應(yīng)溶液由開(kāi)始的無(wú)色變?yōu)樽丶t色，并有黑色針 狀晶體析出。開(kāi)啟反應(yīng)瓶閥門放出反應(yīng)氣體，將反應(yīng)溶液倒入蒸發(fā)器中，通過(guò)蒸發(fā)除去 四氯化碳即得五氯化鉬黑色晶體11.8g，產(chǎn)物收率62%。相結(jié)構(gòu)分析結(jié)果同實(shí)施例1。實(shí)施例3將三氧化鉬10g，脫水的四氯化碳25ml(質(zhì)量比1 4)放入圓底不銹鋼反應(yīng)瓶中 進(jìn)行混合，將反應(yīng)瓶進(jìn)行脫氣后關(guān)閉閥門密封。然后將反應(yīng)瓶全部沒(méi)入油浴鍋中加熱至 180°c,保持8小時(shí)，冷卻后取出。此時(shí)反應(yīng)溶液由開(kāi)始的無(wú)色變?yōu)樽丶t色，并有黑色針 狀晶體析出。開(kāi)啟反應(yīng)瓶閥門放出反應(yīng)氣體，將反應(yīng)溶液倒入蒸發(fā)器中，通過(guò)蒸發(fā)除去 四氯化碳即得五氯化鉬黑色晶體14.8g，產(chǎn)物收率78%。相結(jié)構(gòu)分析結(jié)果同實(shí)施例1。實(shí)施例4將三氧化鉬10g，脫水的四氯化碳30ml(質(zhì)量比1 5)放入圓底不銹鋼反應(yīng)瓶中 進(jìn)行混合，將反應(yīng)瓶進(jìn)行脫氣后關(guān)閉閥門密封。然后將反應(yīng)瓶全部沒(méi)入油浴鍋中加熱至 220保持5小時(shí)，冷卻后取出。此時(shí)反應(yīng)溶液由開(kāi)始的無(wú)色變?yōu)樽丶t色，并有黑色針 狀晶體析出。開(kāi)啟反應(yīng)瓶閥門放出反應(yīng)氣體，將反應(yīng)溶液倒入蒸發(fā)器中，通過(guò)蒸發(fā)除去 四氯化碳即得五氯化鉬黑色晶體16.2g，產(chǎn)物收率85%。相結(jié)構(gòu)分析結(jié)果同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種制備五氯化鉬的方法，其特征在于，工藝步驟為首先將三氧化鉬和脫水的 四氯化碳以質(zhì)量比1 4 1 6在圓底不銹鋼反應(yīng)瓶中進(jìn)行混合，將反應(yīng)瓶進(jìn)行脫氣后 關(guān)閉閥門密封；然后將反應(yīng)瓶全部沒(méi)入油浴鍋中加熱至150 240°C，保持1 12小時(shí)， 冷卻后取出；開(kāi)啟反應(yīng)瓶閥門，放出反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，將反應(yīng)溶液倒入蒸發(fā)器中，通過(guò) 蒸發(fā)除去四氯化碳，得到五氯化鉬黑色晶體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，四氯化碳既是反應(yīng)原料，亦是溶劑，要 求使用前進(jìn)行脫水處理。
全文摘要
一種制備五氯化鉬的方法，屬于無(wú)機(jī)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。工藝步驟為首先將三氧化鉬和脫水的四氯化碳以質(zhì)量比1∶4～1∶6在圓底不銹鋼反應(yīng)瓶中進(jìn)行混合，將反應(yīng)瓶進(jìn)行脫氣后關(guān)閉閥門密封。然后將反應(yīng)瓶全部沒(méi)入油浴鍋中加熱至150～240℃，保持1～12小時(shí)，冷卻后取出。此時(shí)反應(yīng)溶液由開(kāi)始的無(wú)色變?yōu)樽丶t色，并有黑色針狀晶體析出。開(kāi)啟反應(yīng)瓶閥門放出反應(yīng)氣體，將反應(yīng)溶液倒入蒸發(fā)器中，通過(guò)蒸發(fā)除去四氯化碳即得五氯化鉬黑色晶體。優(yōu)點(diǎn)在于，工藝簡(jiǎn)單易控，生產(chǎn)效率高；原料價(jià)格較低，生產(chǎn)條件簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低；由于反應(yīng)是在密閉體系中進(jìn)行，污染?。划a(chǎn)品相結(jié)構(gòu)單一，純度高。
文檔編號(hào)C01G39/04GK102020318SQ201010606080
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者丁存光, 唐思琪, 孟慶偉, 李 一, 李楠, 柳學(xué)全, 石文, 袁鳳艷, 鄭難忘, 雷福偉, 霍靜 申請(qǐng)人:吉林吉恩鎳業(yè)股份有限公司, 鋼鐵研究總院