三氯化镓和三氯化铊的稳定性

1. 三氯化镓和三氯化铊的稳定性

Trichloride

【分子式】Cl3Ga

【分子量】177.22

【CA登录号】[13450-90-3]

【缩写和别名】Gallium Chloride,氯化镓

【结构式】GaCl3

【物理性质】白色针状结晶，mp 77.9℃, bp201.3℃, d 2.470.798 g/cm3。极易溶于水，溶于大多数有机溶剂，例如：己烷、乙醚、苯、四氯化碳、二硫化碳等。熔融态时不导电，气态时呈二聚体分子Ga2Cl6。

【制备和商品】该试剂在国内外化学试剂公司有销售。也可由金属镓与干燥的HCI气体在200℃反应，收集升华产物即得GaCl3。

【注意事项】该试剂在空气中易吸潮。不稳定，遇水分解，因此，可以制成三氯化镓的甲基环己烷溶液保存使用。

三氯化镓在有机合成中主要是作为路易斯酸和有机镓试剂的前体。尽管三氯化镓的酸性比三氯化铝弱，但它易溶于有机溶剂。因此，它被广泛地应用于催化Friedel-Crafts烷基化和酞基化反应中。它还被应用于芳基的亲电取代反应中，例如：对二甲苯与乙炔基三甲基硅烷反应得到亲电取代产物(式1)。



如反应式2所示：在三氯化镓的存在下，联二炔三甲基硅烷与对二甲苯作用可以得到更复杂的亲电取代衍生物。



三氯化镓与炔烃和羰基化合物还可以进行螯合配位，将醛还原为相应的醇(式3)，该反应具有很高的定位控制效应。



三氯化镓作为路易斯酸也可以催化酮炔类衍生物生成复杂的多环化合物(式4)。该反应条件温和，操作简单，是合成多环化合物的有效方法。



三氯化镓与其它手性配体可形成稳定的配合物。这些配合物是一类很好的手性催化剂，可以诱导不对称加成反应生成手性化合物。在该催化剂的催化下，环己烯酮与马来酸二苄酯进行作用，高选择性地得到取代环己酮衍生物(式5和式6)。



像卡宾一样，三氯化镓在适当的条件下还可以有效地催化异氰化合物插入到碳-硫键之间，生成硫代酰胺衍生物(式7)。同理，三氯化镓也可以有效地催化异氰化合物插入到碳-氧键之间(式5)。



三氯化镓另一个独特反应是炔烃的碳金属化反应，生成含有碳一镓键的金属有机化合物。利用该中间体进一步反应，可以得到各种官能化的烯炔和烯烃衍生物。三甲基硅取代的炔烃与三氯化镓反应，高收率地得到烯炔衍生物(式9)。



在三氯化镓的存在下，羰基和硅醚取代的烯烃与三甲基硅取代的炔烃反应，经过碳-镓键的金属有机化合物生成乙烯基取代的丙二羰基化合物(式10)。



文章来源：《现代有机合成试剂》

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2. 三氯化镓的介绍

分子式：GaCl3，性质：无色针状结晶。密度2.47g/cm3（25℃）。熔点78℃，沸点201.3℃。易潮解，易氧化。易溶于水，能溶于苯、四氯化碳和二硫化碳。由镓和氯气直接反应，或200℃下氯化氢和三氧化二镓作用制取。用于光谱分析和有机反应催化剂。为合成有机镓试剂重要原料。

3. 三氯化铟的介绍

白色片状结晶或黄色结晶。密度3.46g/cm3。熔点586℃。易溶于水，微溶于醇、乙醚。加热至300℃时升华。在600℃时挥发。易潮解。有毒！将金属铟置于干燥的石英管中，通入经充分干燥的氯气，加热至150～300℃进行反应，生成有金属光泽的片状三氯化铟，于600℃升华，在升华过程中通入含少量氯气的氮气或二氧化碳气流，最后通入不含氯气的二氧化碳，经冷却制得。