五氯化銻用途

五氯化銻主要作為氟化工的催化劑，也用于紡織工業(yè)作織物阻燃劑，在染料工業(yè)中用于制造染料中間體，此外還用于制備高純金屬銻以及制備無機離子交換材料HAP和制備膠體五氧化二銻的原料。

SbCl5還可用于區(qū)別三萜皂苷和甾體皂苷(顯色反應):

五氯化銻反應(Kahlenberg reaction)--將皂苷樣品溶于氯仿或醇后，點于濾紙上，噴以20%五氯化銻的氯仿溶液(不應含乙醇和水)，干燥后60℃~70℃加熱，顯藍色、灰藍色或灰紫色斑點。

功能性高分子, 是高分子科學日新月異并向其它學科滲透和發(fā)展的一個生氣勃勃的重要領域。由于眾多的高聚物其組成和結構可以予先設計、人為選擇和重新改造, 因此便于進行各種功能化使之滿足各種特殊要求, 擔負各種特殊任務。高分子催化劑是功能高分子的一個重要部分, 它具有許多獨特的優(yōu)點和功能。

Neckers 和 Sket 等人曾將 AICl3 和 BF3 與聚苯乙烯反應制成高分子復合物, 對酯化、縮醛、縮酮等有機反應有良好催化作用。北京大學化學系于1986年首次將在空氣中強烈水解的五氯化銻與聚苯乙烯反應, 制成了一種十分穩(wěn)定的高分子載體 Lewis 酸催化劑, 并證明它對多種有機化學反應具有很高的催化效能, 還可重復使用多次，是一種效率高、使用方便、無污染、可再生的很有前途的新型高分子載體催化劑。

用20克交聯(lián)聚苯乙烯白球(含二乙烯基苯4%, 粒度16 ~ 50 目, 孔徑0.3一1.25 μm) 經氯仿60mL溶脹, 在冰水浴中冷卻, 在攪拌下緩慢滴加五氯化銻(化學純、無色液體) 和氯仿的混合物(1:2 ,V/V ) 30mL , 樹脂小球逐漸變?yōu)樯詈稚? 1 小時滴完。攪拌反應3 小時。過濾, 用氯仿洗滌五次, 真空干燥72 小時，制得聚苯乙烯-五氯化銻復合物催化劑。以聚苯乙烯一五氯化銻復合物小球( 以下簡稱PS一SbCI5 ) 為催化劑, 苯為溶劑, 在裝有分水器的反應瓶中進行常量酯化, 縮酮、縮醛、成醚反應(傅氏烷基化反應不用溶劑) 。反應溫度為82 一95 ℃, 回流反應2小時, 用氣相色譜法測定收率。

紫外可見光譜分析表明，PS一SbCI5 復合物與 SbCl5-C6H6 復合物結構相似, 確有復合物形成, 且可能主要是鏈上的苯環(huán)形成了某種復合物, 使非常容易水解的固體網狀分子結構的特點, 使大量苯環(huán)的熱運動受阻, 因此與SbCl5 形成的復合物更加穩(wěn)定, 可保存一年以上而不失效。

以下實驗能夠證明催化劑能夠重復使用:0.1mol 環(huán)己酮和乙二醇, 1.5 克復合物小球, 50 mL苯在裝有分水器的反應瓶中, 在85 ℃下回流反應45 分鐘, 用氣相色譜法測定收率。過濾收集催化劑小球, 用苯洗滌三次, 抽干后再進行同樣的反應, 如此重復7 次, 收率仍然很高, 顯然催化劑穩(wěn)定性很好, 可重復使用多次使用。即使失效之后其聚苯乙烯小球仍可回收再使用。

實驗結果表明，聚苯乙烯交聯(lián)白球與五氯化銻溶液反應可以形成一種穩(wěn)定的復合物, 這種復合物是一種新型的高分子載體 Lewis 酸催化劑，可至少保存一年以上不失效。它對各種有機合成反應，特別是縮醛反應、縮酮反應都有很高的催化效能。不僅收率高, 而且催化劑制備簡單, 使用方便, 易于從反應體系中分離, 無污染, 還可重復使用多次。失效后的載體小球還可回收再使用。因此 PS一SbCI5 復合物是一種很有前途的新型高分子催化劑，可望在實際中得到應用。

可用金屬銻法或銻化合物法制造:

通常，五氯化銻生產采用金屬銻法和三氯化銻法。這些方法都采用已有的冶煉產品為原料，致使五氯化銻生產總體流程較長，成本較高。采用控電氯化浸出-低壓連續(xù)蒸餾-氧化結晶法處理高銻低銀類鉛陽極泥制備五氯化銻的工藝，銻回收率高，工藝過程具有連續(xù)性，可綜合回收其他有價金屬，溶液閉路循環(huán)，無三廢排放。

鉛的電解精煉是以硅氟酸和硅氟酸鉛的水溶液作電解液，鉛陽極泥不可避免地存在硅氟酸和硅氟酸鉛。因此，采用鉛陽極泥制備五氯化銻必須首先去除硅氟酸和硅氟酸鉛。稀鹽酸酸洗可有效去除鉛陽極泥中的氟和硅; 當溶液電位控制在430 mV以上時,陽極泥中銻、銅和鉍的浸出率均大于99%,浸出液中三價銻離子的濃度高達310 g/L,浸出液經冷卻結晶后銀的入渣率為91.12%,鉛的入渣率為96.35%;當蒸餾溫度為190℃時,蒸餾余物中三氯化銻已接近無水三氯化銻熔鹽,無水三氯化銻熔鹽通氯氧化-結晶分離所獲得的五氯化銻產品質量完全達到試劑級產品的要求,而金屬鐵、鉍和銅等均殘留在結晶分離殘渣中,銻的回收率大于95%，賤金屬鐵、鉍、銅等99%以上富集在結晶分離殘渣中，有利于進一步回收利用。

SbCl5與非金屬元素作用生成復鹽。與金屬氯化物反應可生成相應的六氯銻酸鹽的結晶性化合物。與有機化合物反應生成加成化合物，在這些加合物中銻原子均為六配位。

SbCl5在有少量水存在下形成一水合物和四水合物;有大量水時則引起水解生成五氧化二銻，并產生腐蝕氯化氫氣體;高熱分解有毒氯化物和含銻化合物煙霧。

SbCl5不很穩(wěn)定，在140℃時沸騰并發(fā)生分解反應，與HF反應可生成五氟化銻:

SbCl5 + 5 HF → SbF5 + 5 HCl

由于SbCl5易分解，因此常作為氯化物質的氯源，如:

CH2=CH2 +SbCl5 → CH2Cl-CH2Cl + SbCl3

Me3As +SbCl5 → Me3AsCl2 + SbCl3

三氯化銻的水解過程已有廣泛深入的研究，而對五氯 化銻水解過程的研究較少，而且對其水解過程的機理及水解產物的晶型沒有統(tǒng)一的認識。國內學者研究了加水量對五氯化銻及其鹽酸溶液水解率的影響，對五氯化銻及其鹽酸溶液初始水解產物的晶型進行表征，同時還研究了水解母液的pH 值、水解產物洗滌條件對水解產物晶型的影響，對五氯化銻水解過程的基本規(guī)律有了初步的認識。

結論:

分子構型:三角雙錐型

鍵長(Sb-Cl):軸向:233.8pm;赤道面:227.7pm

生成焓(298K):ΔHf = -440 kJ/mol

生成自由能(298K):ΔGf = -350 kJ/mol

蒸汽壓:

0.13kPa (22.7°C)

0.80kPa(6mmHg) (51℃)

1.20kPa(9mmHg) (58℃)

溶解性:溶于氯仿、四氯化碳、鹽酸、酒石酸溶液。

健康危害:對眼睛、皮膚、粘膜和呼吸道有強烈的刺激作用。吸入可能由于喉、支氣管的痙攣、水腫、炎癥，化學性肺炎、肺水腫而致死。中毒表現(xiàn)有燒灼感、咳嗽、喘息、喉炎、氣短、頭痛、惡心和嘔吐。

燃爆危險:該品不燃，具強腐蝕性、強刺激性，可致人體灼傷。

急性毒性:LD50:1115mg/kg(大鼠經口);LC50:720mg/m(大鼠吸入，2h)

亞急性與慢性毒性:慢性吸入可引起肺炎、肝腎損害等。

致突變性 DNA修復:枯草桿菌65μg/皿。基因轉化和有絲分裂重組:枯草桿菌30μl/皿。

皮膚接觸:立即脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。

眼睛接觸:立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。

吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫(yī)。

食入:用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。

危險特性:受熱或遇水分解放熱，放出有毒的腐蝕性煙氣。對很多金屬尤其是潮濕空氣存在下有腐蝕性。

有害燃燒產物:氯化物、氧化銻。

滅火方法:消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上風向滅火。用霧狀水保持火場中容器冷卻。

滅火劑:干粉、二氧化碳。

應急處理:迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進行隔離，嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防酸堿工作服。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源。

小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。

大量泄漏:構筑圍堤或挖坑收容。噴霧狀水冷卻和稀釋蒸汽，保護現(xiàn)場人員，但不要對泄漏點直接噴水。用泵轉移至槽車或專用收集器內，回收或運至廢物處理場所處置。

操作注意事項:密閉操作，局部排風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具(全面罩)，穿防腐工作服，戴塑料耐酸堿手套。避免產生煙霧。防止煙霧和蒸氣釋放到工作場所空氣中。避免與堿類、醇類接觸。尤其要注意避免與水接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。

儲存注意事項:儲存于陰涼、干燥、通風良好的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不超過25℃，相對濕度不超過75%。包裝必須密封，切勿受潮。應與堿類、醇類等分開存放，切忌混儲。不宜久存，以免變質。儲區(qū)應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

固態(tài)的五氯化鈮為二聚體，含有兩個氯橋連的結構，見右圖 及下圖。每個鈮原子都為六配位變形八面體構型，兩個橋鍵長為256pm，平鍵鍵長225pm，直鍵鍵長229.2pm。直鍵向內變形，與兩個氯橋組成的平面形成的角度為83.7°，氯橋的Nb-Cl-Nb鍵角為101.3°。Nb-Nb距離較長，為398.8pm，不足以產生金屬-金屬相互作用。

相似的五溴化鈮、五氯化鉭、五溴化鉭等也都采取這種結構。氣態(tài)時的五氯化鈮是單分子的。

五氯化鈮由金屬鈮與稀釋的氯氣在300-350°C下反應得到，通過升華純化。沒有碳存在時，五氧化二鈮直接氯化生成NbOCl3;有碳存在下反應，反應生成的是NbCl5和NbOCl3的混合物。比較純的五氯化鈮可通過鈮的硫化物與氯氣反應制備。

Nb2O5+3Cl2+3C→2NbOCl3+3CO

Nb2O5+5Cl2+5C→2NbCl5+5CO

Nb2O5+3NbCl5→5NbOCl3

五氯化鈮的相關化合物有:四氯化鈮、四氟化鈮、五氟化鈮、三氟化鈮、三氯化鈮、五氟化鉭。

五氟化鉭和五氟化鈮的化學性質相似。上述化合物中的氯原子、氟原子極易被氧原子取代。