Le tétrachlorure de titane est un réactif polyvalent qui forme divers dérivés, y compris ceux illustrés ci-dessous.
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La réaction la plus remarquable de TiCl4 est son hydrolyse facile, signalée par la libération de chlorure d’hydrogène et la formation d’oxydes et d’oxychlorures de titane, comme décrit ci-dessus pour la production de TiO2. Le tétrachlorure de titane a été utilisé pour créer des écrans de fumée marins. Le chlorure d’hydrogène absorbe immédiatement l’eau pour former un aérosol d’acide chlorhydrique qui diffuse efficacement la lumière. De plus, le dioxyde de titane hautement réfractif est également un diffuseur de lumière efficace. Cette fumée est cependant corrosive.Les alcools
réagissent avec le TiCl4 pour donner les alcoxydes correspondents de formule n (R = alkyle, n = 1, 2, 4). Comme l’indique leur formule, ces alcoxydes peuvent adopter des structures complexes allant des monomères aux tétramères. De tels composés sont utiles en science des matériaux ainsi qu’en synthèse organique. Un dérivé bien connu est l’isopropoxyde de titane, qui est un monomère.
Les amines organiques réagissent avec TiCl4 pour donner des complexes contenant des complexes amido (contenant R2N–) et imido (contenant RN2containing). Avec l’ammoniac, du nitrure de titane se forme. Une réaction illustrative est la synthèse du tétrakis (diméthylamido) titane Ti (NMe2) 4, un liquide jaune soluble dans le benzène: Cette molécule est tétraédrique, avec des centres d’azote planes.
4 LiNMe2 + TiCl4 → 4 LiCl + Ti(NMe2) 4
Complexes avec des ligands simplesdit
TiCl4 est un acide de Lewis impliqué par sa tendance à s’hydrolyser. Avec l’éther THF, TiCl4 réagit pour donner des cristaux jaunes de TiCl4 (THF) 2. Avec les sels de chlorure, TiCl4 réagit pour former séquentiellement −, 2- (voir figure ci−dessus) et 2-. La réaction des ions chlorure avec TiCl4 dépend du contre-ion. NBu4Cl et TiCl4 donnent le complexe pentacoordonné NBu4TiCl5, tandis que NEt +
4 plus petit donne (NEt4) 2Ti2Cl10. Ces réactions mettent en évidence l’influence de l’électrostatique sur les structures de composés à liaison hautement ionique.
RedoxEdit
La réduction du TiCl4 avec de l’aluminium entraîne une réduction d’un électron. Le trichlorure (TiCl3) et le tétrachlorure ont des propriétés contrastées: le trichlorure est un solide, étant un polymère de coordination, et est paramagnétique. Lorsque la réduction est effectuée dans une solution de THF, le produit Ti(III) se transforme en adduit bleu clair TiCl3 (THF)3.
Chimie organométallique
La chimie organométallique du titane commence généralement à partir de TiCl4. Une réaction importante implique le cyclopentadiényle de sodium pour donner du dichlorure de titanocène, TiCl2 (C5H5)2. Ce composé et plusieurs de ses dérivés sont des précurseurs des catalyseurs de Ziegler-Natta. Le réactif de Tebbe, utile en chimie organique, est un dérivé du titanocène contenant de l’aluminium qui résulte de la réaction du dichlorure de titanocène avec le triméthylaluminium. Il est utilisé pour les réactions d' »oléfination ».
Les arènes, tels que C6 (CH3)6 réagissent pour donner les complexes piano-tabouret + (R = H, CH3; voir figure ci-dessus). Cette réaction illustre la forte acidité de Lewis de l’entité TiCl+
3, qui est générée par l’abstraction du chlorure de TiCl4 par AlCl3.
Réactif en synthèse organiquemodifier
TiCl4 trouve une utilisation occasionnelle en synthèse organique, capitalisant sur son acidité de Lewis, son oxophilie et les propriétés de transfert d’électrons de ses halogénures de titane réduits Il est utilisé dans l’addition d’aldols catalysés par l’acide de Lewis La clé de cette application est la tendance de TiCl4 à activer les aldéhydes (RCHO) par formation d’adduits tels que (RCHO) TiCl4OC (H) R.