Il tetracloruro di titanio è un reagente versatile che forma diversi derivati tra cui quelli illustrati di seguito.
Modifica
La reazione più degna di nota di TiCl4 è la sua facile idrolisi, segnalata dal rilascio di acido cloridrico e dalla formazione di ossidi e ossicloruri di titanio, come descritto sopra per la produzione di TiO2. Il tetracloruro di titanio è stato usato per creare smokescreens navali. L’acido cloridrico assorbe immediatamente l’acqua per formare un aerosol di acido cloridrico che disperde efficacemente la luce. Inoltre, il biossido di titanio altamente rifrangente è anche uno spargitore di luce efficiente. Questo fumo è comunque corrosivo.
Gli alcoli reagiscono con TiCl4 per dare i corrispondenti alcossidi con la formula n (R = alchile, n = 1, 2, 4). Come indicato dalla loro formula, questi alcossidi possono adottare strutture complesse che vanno dai monomeri ai tetrameri. Tali composti sono utili nella scienza dei materiali e nella sintesi organica. Un derivato ben noto è l’isopropossido di titanio, che è un monomero.
Le ammine organiche reagiscono con TiCl4 per dare complessi contenenti amido (R2N containing contenente) e immido (RN2 containing contenente) complessi. Con l’ammoniaca si forma il nitruro di titanio. Una reazione illustrativa è la sintesi di tetrakis(dimetilammido)titanium Ti (NMe2)4, un liquido giallo solubile in benzene: questa molecola è tetraedrica, con centri di azoto planari.
4 LiNMe2 + TiCl4 → 4 LiCl + Ti(NMe2)4
Complessi con ligandsEdit semplice
TiCl4 è un acido di Lewis come implicato dalla sua tendenza a idrolizzare. Con l’etere THF, TiCl4 reagisce per dare cristalli gialli di TiCl4 (THF)2. Con i sali di cloruro, TiCl4 reagisce per formare sequenzialmente -, 2−(vedi figura sopra) e 2 -. La reazione degli ioni cloruro con TiCl4 dipende dal controione. NBu4Cl e TiCl4 dà il complesso pentacoordinate NBu4TiCl5, mentre più piccolo NEt +
4 dà (NEt4)2Ti2Cl10. Queste reazioni evidenziano l’influenza dell’elettrostatica sulle strutture di composti con legame altamente ionico.
RedoxEdit
La riduzione di TiCl4 con alluminio si traduce in una riduzione di un elettrone. Il tricloruro (TiCl3) e il tetracloruro hanno proprietà contrastanti: il tricloruro è un solido, essendo un polimero di coordinazione ed è paramagnetico. Quando la riduzione viene condotta in soluzione THF, il prodotto Ti(III) si converte nell’addotto azzurro TiCl3 (THF)3.
Chimica organometallicamodifica
La chimica organometallica del titanio inizia tipicamente da TiCl4. Una reazione importante coinvolge il ciclopentadienil di sodio per dare dicloruro di titanocene, TiCl2(C5H5)2. Questo composto e molti dei suoi derivati sono precursori dei catalizzatori Ziegler–Natta. Il reagente di Tebbe, utile in chimica organica, è un derivato contenente alluminio del titanocene che deriva dalla reazione del dicloruro di titanocene con trimetilalluminio. È usato per le reazioni di “olefinazione”.
Arene, come C6(CH3)6 reagiscono per dare ai complessi piano-sgabello + (R = H, CH3; vedi figura sopra). Questa reazione illustra l’elevata acidità di Lewis dell’entità TiCl+
3, che viene generata dall’astrazione del cloruro da TiCl4 da parte di AlCl3.
Reagente in sintesi organicaedit
TiCl4 trova un uso occasionale nella sintesi organica, capitalizzando sulla sua acidità di Lewis, la sua ossofilia e le proprietà di trasferimento elettronico dei suoi alogenuri di titanio ridotti Viene utilizzato nell’aggiunta aldolica catalizzata dall’acido di Lewis La chiave di questa applicazione è la tendenza di TiCl4 ad attivare aldeidi (RCHO) per formazione di addotti 5115 >