Ytterbium(III)-chlorid ist eine anorganische chemische Verbindung des Ytterbiums und zählt zu den Chloriden. Neben diesem ist mit Ytterbium(II)-chlorid ein weiteres Ytterbiumchlorid bekannt.
Gewinnung und Darstellung Ytterbiumchlorid wird durch Reaktion von Ytterbium(III)-oxid entweder mit TetrachlorkohlenstoffV.F. Goryushkin, S.A. Zalymova, A.I. Poshevneva. In: Russ. J. Inorg. Chem. 1990, 35, 12, S. 1749–1752. oder heißer Salzsäure hergestellt.Joerg Sebastian, Hans-Joachim Seifert: Ternary chlorides in the systems ACl/YbCl3 (A=Cs,Rb,K). In: Thermochimica Acta. 318, 1998, S. 29–37, .
Die wasserfreie Verbindung wird durch Erhitzen der wasserhaltigen Verbindung im HCl-Strom bei langsam ansteigender Temperatur dargestellt. Bei 350 °C ist die Substanz wasserfrei.G. Jantsch, N. Skalla, H. Jawurek: „Zur Kenntnis der Halogenide der seltenen Erden. V. – Über die Halogenide des Ytterbiums“, in: Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, 1931, 201, S. 207–220; .
Eigenschaften mini|links|Ytterbium(III)-chlorid Ytterbium(III)-chlorid kristallisiert in einer kubischen Aluminiumchlorid-Schichtstruktur. In der Gasphase bilden sich kleinere Einheiten wie [YbCl6]3−Wei-Jyh Gau: Electrochemical and Spectroscopic Studies of Ytterbium in the Aluminum Chloride-1-methyl-3-ethylimidazolium Chloride Room Temperature Molten Salt. In: Journal of The Electrochemical Society. 143, 1996, S. 170–174, . oder Yb2Cl6A. D. Chervonnyi, N. A. Chervonnaya: Thermodynamic Properties of Ytterbium Chlorides. In: Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2004, 49, 12, S. 1889–1897 ()..
Verwendung Katalysator in der organischen Chemie Ytterbium(III)-chlorid wirkt auf Grund des einzelnen ungepaarten f-Elektrons als Lewis-Säure. Dies ermöglicht der Verbindung, in Übergangszuständen Komplexe zu bilden und so Alkylierungsreaktionen, wie AldolreaktionenSha Lou, John A. Westbrook, Scott E. Schaus: Decarboxylative Aldol Reactions of Allyl β-Keto Esters via Heterobimetallic Catalysis. In: Journal of the American Chemical Society. 126, 2004, S. 11440–11441, . und die Pictet-Spengler-ReaktionNatarajan Srinivasan, A. Ganesan: Highly efficient Lewis acid-catalysed Pictet-Spengler reactions discovered by parallel screening. In: Chemical Communications., S. 916–917, . zu katalysieren.
Aldol-Reaktion 600px|ohne|Aldolreaktion Bei der Aldolreaktion dient Ytterbium(III)-chlorid als Hilfs-Katalysator bei der palladium-katalysierten decarboxylierenden Aldolreaktion eines Enolates mit einem Aldehyd. Die Übergangszustände A und B zeigen die Koordinierung des Ytterbiumsalzes. Für die oben beschriebene decarboxylierende Aldolreaktion mit R = tert-Butyl und R' = –(CH2)2Ph zeigt der Vergleich der Ausbeuten von verschiedenen Lewis-Säuren eine besonders hohe Ausbeute bei Ytterbium(III)-chlorid. Salz% Ausbeute von 2 Eisen(III)-chlorid 40 Zinkchlorid 68 Kupfer(II)-chlorid 40 Lanthan(III)-chlorid 60 Ytterbium(III)-chlorid 93
Pictet-Spengler-Reaktion Ytterbium(III)-chlorid katalysiert als Lewis-Säure die Pictet-Spengler-Reaktion zur Gewinnung von Tetrahydro-Beta-Carbolinen, aus denen synthetische Indolalkaloide hergestellt werden. Dabei ermöglicht es hohe Ausbeuten und reduziert die Reaktionszeit von Tagen zu 24 Stunden.
400px|ohne|Pictet-Spengler-Reaktion
Esterbildung Die geringe Größe des Yb3+-Ions ermöglicht eine schnelle Katalyse, jedoch ist die Selektivität gering. Beispielsweise ist die Mono-Acetylierung von meso-1,2-Diolen mit zwei Stunden am schnellsten mit Ytterbium(III)-chlorid, die Chemoselektivität für das monoacetylierte Produkt ist dagegen mit 50 % gering im Vergleich zu Cer(III)-chlorid (23 h Reaktionszeit, 85 %).Paul A. Clarke: Selective mono-acylation of meso- and C2-symmetric 1,3- and 1,4-diols. In: Tetrahedron Letters. 43, 2002, S. 4761–4763, .
Acetalbildung 300px|ohne|Acetalbildung eines säureempfindlichen Aldehyds mit Trimethylorthoformiat und Ytterbium(III)-chlorid als Katalysator Ytterbium(III)-chlorid ist ein starker Katalysator für die Acetalbildung mit Trimethylorthoformiat. Im Vergleich mit Cer(III)-chlorid und Erbium(III)-chlorid ist das Ytterbiumsalz am effektivsten. Es erzielt hohe Ausbeuten in einer schnellen Reaktion bei Raumtemperatur bei einer Vielzahl an Aldehyden.Jean-Louis Luche, André Luis Gemal: Efficient synthesis of acetals catalysed by rare earth chlorides. In: Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 1978, S. 976, .
NMR-Shift-Reagenz Ytterbium kann als NMR-Shift-Reagenz, etwa in der Membranbiologie für die Verfolgung der Bewegungen von 39K+ und 23Na+, die bei Nervensignalen eine wichtige Rolle spielen, verwendet werden.Manajit K. Hayer, Frank G. Riddell: Shift reagents for 39K Nmr. In: Inorganica Chimica Acta. 92, 1984, S. L37–L39, .
Einzelnachweise
Kategorie:Ytterbiumverbindung Kategorie:Chlorid