El tetracloruro de titanio es un reactivo versátil que forma diversos derivados, incluidos los que se ilustran a continuación.
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La reacción más notable de TiCl4 es su fácil hidrólisis, señalada por la liberación de cloruro de hidrógeno y la formación de óxidos y oxicloruros de titanio, como se describió anteriormente para la producción de TiO2. El tetracloruro de titanio se ha utilizado para crear cortinas de humo navales. El cloruro de hidrógeno absorbe inmediatamente el agua para formar un aerosol de ácido clorhídrico que dispersa la luz de manera eficiente. Además, el dióxido de titanio altamente refractivo también es un dispersante de luz eficiente. Sin embargo, este humo es corrosivo.
Los alcoholes reaccionan con TiCl4 para dar los alcóxidos correspondientes con la fórmula n (R = alquilo, n = 1, 2, 4). Como indica su fórmula, estos alcóxidos pueden adoptar estructuras complejas que van desde monómeros hasta tetrámeros. Tales compuestos son útiles en la ciencia de los materiales, así como en la síntesis orgánica. Un derivado bien conocido es el isopropóxido de titanio, que es un monómero.
Las aminas orgánicas reaccionan con TiCl4 para dar complejos que contienen complejos de amido (que contienen R2N containing) e imido (que contienen RN2 containing). Con el amoníaco se forma nitruro de titanio. Una reacción ilustrativa es la síntesis de tetrakis(dimetilamido)titanio Ti (NMe2)4, un líquido amarillo soluble en benceno: Esta molécula es tetraédrica, con centros de nitrógeno planos.
4 LiNMe2 + TiCl4 → 4 LiCl + Ti(NMe2)4
Complejos con ligandos simpleseditar
El TiCl4 es un ácido de Lewis implicado por su tendencia a hidrolizarse. Con el éter THF, el TiCl4 reacciona para dar cristales amarillos de TiCl4 (THF)2. Con las sales de cloruro, TiCl4 reacciona para formar secuencialmente −, 2− (ver la figura anterior) y 2−. La reacción de los iones cloruro con TiCl4 depende del contraión. NBu4Cl y TiCl4 dan el complejo pentacoordinado NBu4TiCl5, mientras que NET más pequeño +
4 da (NEt4) 2Ti2Cl10. Estas reacciones resaltan la influencia de la electrostática en las estructuras de compuestos con enlaces iónicos elevados.
Redoxeditar
La reducción de TiCl4 con aluminio da como resultado una reducción de un electrón. El tricloruro (TiCl3) y el tetracloruro tienen propiedades contrastantes: el tricloruro es un sólido, un polímero de coordinación, y es paramagnético. Cuando la reducción se realiza en solución THF, el producto Ti (III)se convierte en el aducto azul claro TiCl3(THF) 3.
Química organometálicaeditar
La química organometálica del titanio generalmente comienza a partir del TiCl4. Una reacción importante consiste en ciclopentadienilo de sodio para dar dicloruro de titanoceno, TiCl2 (C5H5)2. Este compuesto y muchos de sus derivados son precursores de los catalizadores Ziegler-Natta. El reactivo de Tebbe, útil en química orgánica, es un derivado del titanoceno que contiene aluminio y que surge de la reacción del dicloruro de titanoceno con trimetilaluminio. Se utiliza para las reacciones de «olefinación».
Arenes, como C6(CH3)6 reaccionan para dar a los complejos piano-taburete + (R = H, CH3; ver figura anterior). Esta reacción ilustra la alta acidez de Lewis de la entidad TiCl +
3, que es generada por la abstracción de cloruro de TiCl4 por AlCl3.
Reactivo en síntesis orgánicaeditar
El TiCl4 encuentra un uso ocasional en la síntesis orgánica, capitalizando su acidez de Lewis, su oxofilicidad y las propiedades de transferencia de electrones de sus haluros de titanio reducidos. Se utiliza en la adición aldólica catalizada por ácido de Lewis. La clave de esta aplicación es la tendencia del TiCl4 a activar aldehídos (RCHO)mediante la formación de aductos como (RCHO)TiCl4OC(H) R.