スカンジウム化合物

イオン半径（pm）
アルScはいラルー
53.574.590.0103.286.1

スカンジウム化合物は、スカンジウム元素を含む化合物です。スカンジウムの化学的性質は、その電子配置[Ar] 3d 1 4s 2により、ほぼ完全に三価イオンであるSc 3+によって支配されています。下表のM 3+イオンの半径は、スカンジウムイオンの化学的性質がアルミニウムイオンよりもイットリウムイオンと類似していることを示しています。この類似性もあって、スカンジウムはしばしばランタノイド類似元素に分類されます。

+3の酸化状態

酸化物と水酸化物

酸化物Sc2お3および水酸化物Sc(OH)3両性である：[ 1 ]

Sc(OH)3+ 3 OH−→ [Sc(OH)6]3−（スキャンデートイオン）
Sc(OH)3+ 3時間++ 3時間2O → [Sc(H2O)6]3歳以上

α-およびγ-ScOOHは、対応するアルミニウム水酸化物と同構造である。[ 2 ] Scの溶液3歳以上水中では加水分解により酸性になります。

ハロゲン化物と擬ハロゲン化物

ハロゲン化物ScX 3（X = Cl、Br、またはI）は水に非常に溶けやすいが、ScF 3は不溶性である。4種類のハロゲン化物すべてにおいて、スカンジウムは6配位である。これらは、酸化スカンジウムまたは水酸化スカンジウムを対応する酸と反応させることで合成できる。[ 3 ]

Sc(OH) 3 + 3 HX → ScX 3 + 3 H 2 O

ハロゲン化物はルイス酸です。例えば、ScF 3は過剰のフッ化物イオンを含む溶液に溶解して[ScF 6 ] 3-を形成します。Sc(III) の配位数は6が典型的です。より大きなY 3+イオンやLa 3+イオンでは、配位数は8と9が一般的です。スカンジウムトリフラートは、有機化学においてルイス酸触媒として用いられることがあります。

その他の酸化状態

スカンジウムの酸化数が+3以外の化合物は稀ですが、その特性はよく分かっています。青黒色の化合物CsScCl 3は最も単純な化合物の一つです。この物質はシート状の構造をしており、スカンジウム(II)中心間に広範な結合が見られます。[ 4 ]スカンジウムの水素化物はSc(II)の塩性水素化物ではないようですが、十分に理解されていません。 [ 5 ]ほとんどの元素と同様に、二原子スカンジウム水素化物は高温気相で分光学的に観測されています。[ 6 ]スカンジウムのホウ化物と炭化物は、近隣元素に典型的であるように、非化学量論的です。[ 7 ]

有機スカンジウム化合物では、より低い酸化状態（+2、+1、0）も観測されている。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

有機誘導体

スカンジウムは、ランタノイド元素と同様に、シクロペンタジエニル配位子（Cp）と一連の有機金属化合物を形成する。一例として、塩素架橋二量体[ScCp 2 Cl] 2およびペンタメチルシクロペンタジエニル配位子の関連誘導体が挙げられる。[ 12 ]

参照

参考文献

  1. ^コットン、サイモン (2006).ランタノイドとアクチノイドの化学. ジョン・ワイリー・アンド・サンズ. pp. 108–. ISBN 978-0-470-01006-8. 2011年6月23日閲覧。
  2. ^クリステンセン、A. ノーランド;スティグ・ジョルゴ・ジェンセン (1967)。「α-ScOOH および γ-ScOOH の水熱調製。α-ScOOH の結晶構造」。アクタケミカ スカンジナビカ。21 : 1121–126。土井: 10.3891/acta.chem.scand.21-0121。
  3. ^無机化学丛书。 pp 35. 3.2 卤化钪。
  4. ^ Corbett, JD (1981). 「前期遷移金属のハロゲン化物における拡張金属-金属結合」. Accounts of Chemical Research . 14 (8): 239– 246. doi : 10.1021/ar00068a003 .
  5. ^ McGuire, Joseph C.; Kempter, Charles P. (1960). 「二水素化スカンジウムの調製と特性」 . Journal of Chemical Physics . 33 (5): 1584– 1585. Bibcode : 1960JChPh..33.1584M . doi : 10.1063/1.1731452 .
  6. ^ Smith, RE (1973). 「第二周期遷移金属の二原子水素化物および重水素化物スペクトル」.ロンドン王立協会紀要. シリーズA, 数学および物理科学. 332 (1588): 113– 127. Bibcode : 1973RSPSA.332..113S . doi : 10.1098/rspa.1973.0015 . S2CID 96908213 . 
  7. ^ Holleman, AF; Wiberg, E.「無機化学」Academic Press: サンディエゴ、2001年。ISBN 0-12-352651-5。
  8. ^ Polly L. Arnold、F. Geoffrey、N. Cloke、Peter B. Hitchcock、John F. Nixon (1996). 「正式なスカンジウム(I)錯体の最初の例：新規1,3,5-トリホスファベンゼン環を組み込んだ22電子スカンジウム三層構造の合成と分子構造」アメリカ化学会誌. 118 (32): 7630– 7631. Bibcode : 1996JAChS.118.7630A . doi : 10.1021/ja961253o .
  9. ^ F. ジェフリー N. クローク;カール・カーンとロビン・N・ペルツ（1991年）。 「スカンジウム(0)とスカンジウム(II)のη-アレーン錯体」。Journal of the Chemical Society、Chemical Communications (19): 1372–1373。doi : 10.1039 / C39910001372。
  10. ^アナ・ミレラ・ネクライ;ダンテ・ネキュライ。ハーバート・W・ロースキー;ヨルグ・マグル;マーク・バルドゥス;他。 （2002年）。 「サンドイッチ状構造における反磁性 Sc I Br 分子の安定化」。有機金属。21 (13): 2590–2592。土井: 10.1021/om020090b。
  11. ^ Polly L. Arnold、F. Geoffrey、N. Cloke、John F. Nixon (1998). 「最初の安定なスキャンドセン：ビス(η-2,4,5-トリ-tert-ブチル-1,3-ジホスファシクロペンタジエニル)スカンジウム(II)の合成と特性評価」Chemical Communications (7): 797– 798. doi : 10.1039/A800089A .
  12. ^ Shapiro, Pamela J.; et al. (1994). 「[{(η 5 -C 5 Me 4 )SiMe 2 ( η 1 -NCMe 3 ) }(PMe 3 ) Sc (μ 2 -H )] 2および[{(η 5 C 5 Me 4 ) SiMe 2 (η 1 NCMe 3 ) }Sc(μ 1 CH 2 CH 2 CH 3 )] 2 由来のモデルZiegler-Natta α -オレフィン重合触媒。溶液中の触媒活性種の合成、構造、速度論および平衡に関する研究」(PDF) . Journal of the American Chemical Society . 116 (11): 4623. doi : 10.1021/ja00090a011 .
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