Zirkoontetrachloride of zirkoon(IV)chloride is een chloride van zirkonium en bezit als verhoudingsformule ZrCl4. Het is een kristallijn wit poeder, dat snel hydrolyseert wanneer het aan de lucht wordt blootgesteld, dus hygroscopisch. De stof is van belang voor de productie van zuiver zirkoon en van andere zirkoonverbindingen en wordt ook gebruikt als katalysator in organische reacties.
Synthese Zirkoontetrachloride wordt bereid door zirkoondioxide met cokes en chloorgas te behandelen:
Het kan ook worden bereid door de rechtstreekse chlorering van zirkoon met chloorgas bij 650 °C of met lood(II)chloride bij 500 °C:
Structuur Net zoals het overeenkomstige hafniumtetrachloride heeft ook zirkoontetrachloride een polymere structuur. Daarin neemt zirkoon een octaëdrische moleculaire geometrie aan. Bij toevoeging van lewisbasen worden deze polymere structuren afgebroken en treedt degradatie van het materiaal op.
In tegenstelling tot titaantetrachloride, dat een vloeistof is, is zirkoontetrachloride niet te zuiveren door middel van destillatie.
Toepassingen De reductie van zirkoontetrachloride levert metallisch zirkoon, dat een belangrijk materiaal is voor nucleaire reactoren.
Met behulp van chemical vapor deposition kunnen dunne lagen van zirkoonverbindingen op een substraat worden aangebracht. Voorbeelden zijn: Zirkoondioxide ZrO2 met behulp van zirkoontetrachloride en water "Synthesis of ZrO2 thin films by atomic layer deposition: growth kinetics, structural and electrical properties". Applied Surface Science, 5 juni 2002, vol. 193 nr. 1-4, pp. 120-128. Zirkooncarbide ZrC met zirkoontetrachloride, methaan en waterstofgas als reductor. "Thermodynamic Analysis And Growth Of Zirconium Carbide By Chemical Vapor Deposition." Physics Procedia 2013, vol. 46, pp. 88-101.
Zirkoontetrachloride is een katalysator voor organische reacties. Met zirkoontetrachloride en andere zirkoonverbindingen kan de stereoselectieve synthese van chirale verbindingen met een goede opbrengst worden doorgevoerd. "Cationic cyclization of keto-epoxides mediated by zirconium(IV)tetrachloride: diastereoselective synthesis of cis-decalinols." Tetrahedron, oktober 2011, vol. 67 nr. 45, p. 8373. Zirkoontetrachloride wordt ook als lewiszuur in diels-alderreacties gebruikt. "An efficient synthesis of chiral isoquinuclidines by Diels–Alder reaction using Lewis acid catalyst." Tetrahedron, 18 september 2010, vol. 66 nr. 38, pp. 7618-7624.
Met zirkoontetrachloride kunnen diverse organometaalcomplexen van zirkoon worden gevormd. "Complexes formed by the reaction of zirconium tetrachloride with amides." Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, april 1963, vol. 25 nr. 3, pp. 237-240. Deze complexen zijn onder meer bruikbaar als katalysator voor polymerisatiereacties. , Viviane de Lima, Fernanda Albuquerque, Paula Nunes, Cristóvão de Lemos, João H.Z. dos Santos, Griselda B. Galland, Fernanda C. Stedile, Sandra Einloft, Nara R. de S. Basso. "Zirconium alkoxide complexes as catalysts for ethylene polymerization." Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 2 februari 2004, vol. 208 nr. 1–2, pp. 285-290.
Websites
MSDS. zirkonium(IV)chloride. gearchiveerd
Categorie:Chloride Categorie:Corrosieve stof Categorie:Verbinding van zirkonium