10241-05-1 / 一種制備五氯化鉬的方法

技術背景

五氯化鉬在有機化工領域是重要的催化劑。如它是芳香環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 量以及微量雜質的存在對聚合反應均有較大影響；它與（苯）酚的化合物反應得到（苯） 酚鉬化合物，它也與格氏試劑反應生成聯胂及聯胂化合物。

五氯化鉬也用于實現鉬的氣相沉積。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。用干氫控制氣態五氯化鉬能還原制取極細顆粒的鉬粉，這種鉬粉已用來生產焊料、 蒙乃爾合金、焊料。

五氯化鉬也是制備六羰基鉬等金屬有機化合物的重要原料，六羰基鉬在有機合 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用。

目前制備五氯化鉬的方法主要采用金屬鉬與氯氣通過高溫反應制得（800°C以 上）。使用金屬鉬（粉末或棒料）為原料，成本較高；通過高溫反應生產能耗高；同時 氯氣具有較高毒性和強腐蝕性，在生產過程中由于泄露導致的安全性難以得到保證，并 且會造成環境污染。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備五氯化鉬的方法，改進現有采用金屬鉬與氯氣 反應制備技術中的不足，實現了工藝簡單、生產安全、價格低廉、生產效率高，并且制 備的五氯化鉬相成分單一、純度高。

本發明的技術方案為：首先將三氧化鉬和脫水的四氯化碳以質量比1 ： 4? 1 ： 6在圓底不銹鋼反應瓶中進行混合，將反應瓶進行脫氣后關閉閥門密封。然后將反應 瓶全部沒入油浴鍋中加熱至150?240°C，保持1?12小時，冷卻后取出。此時反應溶 液由開始的無色變為棕紅色，并有黑色針狀晶體析出。開啟反應瓶閥門放出反應氣體， 將反應溶液倒入蒸發器中，通過蒸發除去四氯化碳即得五氯化鉬黑色晶體。整個反應過 程是在密閉容器（反應瓶）中進行的。

上述反應的化學方程式可表示為：

2MOO3+6CCl4 = 2MOCl5+6COCl2+Cl2

本發明中使用的四氯化碳既是反應原料，亦是溶劑，要求使用前進行脫水處理。

本發明的反應原理為：在密閉體系中，四氯化碳受熱氣化，形成一定系統壓 力，在此條件下三氧化鉬與四氯化碳發生氣固界面的氯化反應（屬氧化還原反應，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。本發明的突出優點是：（1)工藝簡單易控，生產效率高；（2)原料價格較低，生 產條件簡單，生產成本低；（3)由于反應是在密閉體系中進行，污染小；（4)產品相結構單一，純度高。

具體實施方式

將三氧化鉬10g，脫水的四氯化碳37.5ml (質量比1 ： 6)放入圓底不銹鋼反應瓶 中進行混合，將反應瓶進行脫氣后關閉閥門密封。然后將反應瓶全部沒入油浴鍋中加熱 至150°C，保持12小時，冷卻后取出。此時反應溶液由開始的無色變為棕紅色，并有黑 色針狀晶體析出。開啟反應瓶閥門放出反應氣體，將反應溶液倒入蒸發器中，通過蒸發 除去四氯化碳即得黑色晶體，經X射線衍射進行的相結構分析證實該黑色晶體即為五氯化鉬。產物稱重8.2g，收率43%。