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氯化鋁

中文名稱(chēng)：氯化鋁，無(wú)水；三氯化鋁

英文名稱(chēng)：Aluminum chloride hexahydrate;Aluminum trichloride

分子式: AlCl3

分子量: 133.34

CAS編號(hào)：7446-70-0

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：Q/CYDZ 1446

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質(zhì)檢信息    

質(zhì)檢項(xiàng)目    指標(biāo)值

硫酸鹽(SO4)，％≤0.01

水不溶物,％ ≤0.025

澄清度試驗(yàn)  合格

重金屬(以Pb計(jì)),％≤0.0005

鐵(Fe),％  ≤0.001

堿金屬及堿土金屬(以硫酸鹽計(jì)),％≤0.2

pH(50g/L溶液，25℃)≥2.5

銨鹽(NH4)，％≤0.002

含量，％    ≥97.0

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化學(xué)特性

氯化鋁或三氯化鋁是氯和鋁的化合物，無(wú)色或淺黃色結(jié)晶或顆粒。無(wú)氣味,或微有氯化氫氣味。易吸濕。1G溶于0.9ml水、4ml乙醇,溶于乙醚、甘油、1,2-丙二醇,水溶液呈酸性。相對(duì)密度2.398。熔點(diǎn)100℃(部分分解)。氯化鋁熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都很低，且會(huì)升華，為有離子性的共價(jià)化合物。熔化的氯化鋁不易導(dǎo)電，和大多數(shù)含鹵素離子的鹽類(lèi)（如氯化鈉）不同。 AlCl3采取“YCl3”結(jié)構(gòu)，為Al3+立方最密堆積層狀結(jié)構(gòu)， 而AlBr3中Al3+卻占Br−最密堆積框架的相鄰四面體間隙。熔融時(shí)AlCl3生成可揮發(fā)的二聚體Al2Cl6，含有兩個(gè)三中心四電子氯橋鍵，更高溫度下Al2Cl6二聚體則離解生成平面三角形AlCl3，與BF3結(jié)構(gòu)類(lèi)似。 氯化鋁是很常用的路易斯酸。在化學(xué)工業(yè)，它常是傅-克反應(yīng)的催化劑。它亦用于烴的聚合和異構(gòu)化反應(yīng)中。 鋁亦可以生成一氯化鋁（AlCl），但這種化合物很不穩(wěn)定，只能以氣態(tài)的形式出現(xiàn)。 工業(yè)上，它經(jīng)鋁土礦加工，由鋁和氯之間的放熱反應(yīng)所制。

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產(chǎn)品用途：

1.氯化鋁分析試劑。防腐劑。媒染劑。制備催化劑。

2.氯化鋁用作有機(jī)合成的催化劑，如石油裂解、合成染料、合成橡膠、合成洗滌劑、醫(yī)藥、香料等；

3.氯化鋁用于制造農(nóng)藥、有機(jī)鋁化合物、酞菁系有機(jī)顏料用催化劑、乙基苯制造用催化劑；

4.氯化鋁用于金屬冶煉、潤(rùn)滑油合成；

5.氯化鋁用作有機(jī)合成及高分子合成的催化劑。廣泛用于合成樹(shù)脂、合成橡膠、石油裂解、合成染料、合成洗滌劑、醫(yī)藥、香料、農(nóng)藥等。本品還用作制取鋁的有機(jī)化合物、金屬的煉制及潤(rùn)滑油的處理。 

6.用作有機(jī)合成的催化劑,如石油裂解、合成染料、合成橡膠、合成洗滌劑、醫(yī)藥、香料等。用于制造農(nóng)藥、有機(jī)鋁化合物、酞菁系有機(jī)顏料用催化劑、乙基苯制造用催化劑。也用于金屬冶煉、潤(rùn)滑油合成。食品級(jí)產(chǎn)品用作膨松劑、清酒等防變色劑及果膠的絮凝劑。 

7.無(wú)水氯化鋁可用作鋁及合金蝕刻的添加劑,也可用于溶劑鍍鋁的鋁鹽添加。 

8.氯化鋁是一個(gè)經(jīng)典的路易斯酸,能夠與底物中電負(fù)性較強(qiáng)的雜原子如氯原子、羰基氧等有效結(jié)合,從而起到活化底物的作用 。最經(jīng)典的反應(yīng)莫過(guò)于其誘導(dǎo)或催化的氯代烷烴或酰氯與芳烴之間的Friedel-Crafts烷基化和?；磻?yīng) (式1) 。 Friedel-Crafts反應(yīng)還可以擴(kuò)展到非芳環(huán)系統(tǒng),如烯烴或炔烴等。代表性的例子有三氯化鋁誘導(dǎo)的1,5-環(huán)辛二烯與酰氯作用發(fā)生的分子內(nèi)成環(huán)反應(yīng) (式2) ,以及α,β-不飽和酰氯在三氯化鋁活化下與炔烴發(fā)生?；磻?yīng),并進(jìn)一步在還原劑鋅的作用下生成環(huán)戊烯酮衍生物(式3) 。此外,三氯化鋁還可以活化芳環(huán)α-甲基的C-H鍵,從而能夠?qū)崿F(xiàn)sp3-碳上的Friedel-Crafts反應(yīng)。如3-甲基取代的吲哚在三氯化鋁作用下發(fā)生?；磻?yīng)得到3-吲哚酮類(lèi)化合物 (式4) 。 對(duì)于三甲基硅烷衍生物參與的Friedel- Crafts反應(yīng),不但可以提高反應(yīng)的區(qū)域選擇性,還能擴(kuò)大底物的適用范圍。因?yàn)槿谆枞〈啾绕胀湓痈蟆⒏菀纂x去,因此它能有效地穩(wěn)定β-位碳烯離子 (β-效應(yīng)),從而能夠完全地控制反應(yīng)的區(qū)域選擇性 (式5) 。此外,丙炔基硅烷在三氯化鋁誘導(dǎo)下發(fā)生?；磻?yīng)能夠得到聯(lián)烯酮化合物 (式6) 。 Friedel-Crafts反應(yīng)不但可以將底物擴(kuò)展到非芳環(huán)系統(tǒng),還可以將三氯化鋁活化的底物擴(kuò)展到非鹵代烴或酰氯的其它親電試劑。如芳基疊氮化合物在三氯化鋁作用下得到多環(huán)芳烴化合物 (式7) 。對(duì)于烯丙基砜類(lèi)化合物,三氯化鋁能夠與砜有效作用從而活化烯丙基sp3-碳原子,進(jìn)而與芳環(huán)發(fā)生親電取代反應(yīng)得到分子內(nèi)關(guān)環(huán)產(chǎn)物 (式8) 。此外,三氯化鋁還能活化單質(zhì)硫,進(jìn)而與二苯醚作用得到多環(huán)化合物 (式9) 。 三氯化鋁還能與氮原子有效作用,因此能夠活化部分含氮底物,進(jìn)而促進(jìn)Friedel-Crafts反應(yīng)的發(fā)生。如與帶吸電子取代基的2-氯吡啶的氮原子 (式10) 或是與雜芳環(huán)上氮原子 (式11) 作用從而活化鄰位碳原子,進(jìn)而與芳環(huán)或雜芳環(huán)發(fā)生親電取代反應(yīng)。三氯化鋁還能與N-(N,N-二苯基氨)鄰苯二甲酰亞胺中的羰基氧作用,通過(guò)電子轉(zhuǎn)移得到二苯基銨陽(yáng)離子中間體,進(jìn)而發(fā)生分子內(nèi)成環(huán)反應(yīng)得到咔唑化合物 (式12) 。 作為路易斯酸,三氯化鋁還能催化Diels-Alder反應(yīng),如苯基亞胺與二烯在AlCl3作用下得到含氮雜環(huán)化合物 (式13) 。此外,三氯化鋁還被用于催化 環(huán)加成反應(yīng),如分子內(nèi)烯炔成環(huán)反應(yīng) (式14) 。 

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氯化鋁生產(chǎn)方法

1.金屬鋁法將鋁錠放入密閉的氯化反應(yīng)爐內(nèi)，氯氣由上順導(dǎo)管送入爐內(nèi)，與鋁在800～900℃下反應(yīng)生成三氯化鋁，經(jīng)升華、冷凝，即得無(wú)水氯化鋁成品。尾氣經(jīng)堿水洗滌后排空。其

2A1+3C12→2AC13

2.鋁氧粉沸騰床法 將一定粒度的鋁氧粉和石油焦按一定配比投入焙燒爐中，由爐底部通入空氣在800℃下進(jìn)行焙燒，焙燒后的物料經(jīng)溢流管加入氯化爐，然后通入氯氣和氧氣，于950℃在有石油焦還原劑的存在下，鋁氧粉與氯氣反應(yīng)，生成氯化鋁氣相產(chǎn)物，經(jīng)預(yù)冷分離器和預(yù)冷塔，將氣體中夾帶的灰粉和氯化物雜質(zhì)除去，凈化氣體冷卻至250℃左右，通人夾套水冷捕集器，再經(jīng)冷卻、結(jié)晶，制得無(wú)水氯化鋁成品。其

A12O3+3C+3Cl2→2AlCl3+3CO尾氣經(jīng)燒堿溶液或亞硫酸鈉溶液吸收處理后排空。

3.熔融法 將金屬鋁加熱熔融后通入無(wú)水氯化氫,而制得。 氯化鋁反應(yīng)裝置 1-氯化氫;2-鋁粉;3-去通風(fēng)櫥;4-石棉;5-電爐。

4.將直徑為25～40mm的難熔燃燒管的一端延伸拉細(xì)。粗的一端通過(guò)軟木塞插入廣口瓶中。軟木塞開(kāi)有另一孔,利用細(xì)玻璃管,使反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體通過(guò)此細(xì)玻璃管排入通風(fēng)櫥中。在燃燒管中裝有10～40g的鋁粉。將燃燒管放進(jìn)電爐中,用迅速流動(dòng)的干燥氯化氫氣將空氣完全置換后,慢慢加熱燃燒管直至產(chǎn)生白煙。此時(shí),應(yīng)注意勿使反應(yīng)熱將鋁粉熔融成球狀,達(dá)到某一溫度時(shí),大量的氯化鋁升華至廣口瓶中,直到鋁反應(yīng)完畢。在燃燒管全長(zhǎng)中,非加熱部分越短越好。否則,氯化鋁就可能在這一部分凝固而使燃燒管堵塞。再者,為使裝在廣口瓶上的軟木塞不被燒焦,有必要緊靠前面置以石棉。 

5.將市售的氯化鋁與質(zhì)量約為其10%的鋁屑充分混合。混合物放進(jìn)升華管中,在升華過(guò)程中導(dǎo)入適量的干燥氯化氫氣體。將粗而短的管與收集器燒瓶連接起來(lái)。連接干燥管的全系統(tǒng)應(yīng)在防止?jié)駳庀卤Ｗo(hù)起來(lái)。進(jìn)一步精制時(shí),可在氮?dú)饬髦羞M(jìn)行升華。

產(chǎn)品信息
[重量]	500g
[顏色]	白色
危險(xiǎn)性類(lèi)別
[危險(xiǎn)性類(lèi)別]	危險(xiǎn)化學(xué)品