英文名:Niobium pentachloride、Niobium(V) chloride

分子式:NbCl5

密度2.75g/cm3

熔点204.7℃

沸点254℃。

CAS:10026-12-7

性质:黄白色单斜结晶。溶于醇、盐酸。遇水则分解。易潮解。在潮湿空气中分解析出氯化氢。由干燥的水合五氧化铌中，缓慢加入新蒸馏过的亚硫酰氯，在室温下进行反应，通过离心沉降，把未溶解的水合五氧化铌和黄色晶状化合物(六氯合铌酸铵)分离除去，在室温和连续低真空下数小时使亚硫酰氯真空蒸发离析五氯化铌，必要时把产品于约150℃进行真空升华，进一步提纯。用于制造其他铌化合物。

五氯化铌(化学式:NbCl5)是制备其他铌化合物的常用原料。室温下它为白色结晶，加热到183°C时转 变为黄色，熔融时变为橙红色。

五氯化铌摩尔质量270.17g/mol，在204.7℃熔化，254℃沸腾。

五氯化铌能很好地溶解在浓盐酸中，不溶于乙醚，四氯化碳等有机溶剂，若将NbCl5的S2Cl2或CCl4溶液冷却，则NbCl5可以重新结晶析出。

固态的五氯化铌为二聚体，含有两个氯桥连的结构，见右图 及下图。每个铌原子都为六配位变形八面体构型，两个桥键长为256pm，平键键长225pm，直键键长229.2pm。直键向内变形，与两个氯桥组成的平面形成的角度为83.7°，氯桥的Nb-Cl-Nb键角为101.3°。Nb-Nb距离较长，为398.8pm，不足以产生金属-金属相互作用。

相似的五溴化铌、五氯化钽、五溴化钽等也都采取这种结构。气态时的五氯化铌是单分子的。

五氯化铌由金属铌与稀释的氯气在300-350°C下反应得到，通过升华纯化。没有碳存在时，五氧化二铌直接氯化生成NbOCl3;有碳存在下反应，反应生成的是NbCl5和NbOCl3的混合物。比较纯的五氯化铌可通过铌的硫化物与氯气反应制备。

Nb2O5+3Cl2+3C→2NbOCl3+3CO

Nb2O5+5Cl2+5C→2NbCl5+5CO

Nb2O5+3NbCl5→5NbOCl3

易水解为NbOCl3，在潮湿空气中冒烟。

五氯化铌可溶于浓盐酸和硫酸中，依次生成Nb(OH)2Cl4(-)、Nb(OH)Cl3(+)和Nb2O(SO4)4、Nb2O3(SO4)2、Nb2O2(SO4)3、Nb2O4SO4等。当稀释或煮沸这些溶液时，铌的化合物便水解，析出水和氧化物沉淀或胶体。

2Nb2O5+6Cl2←→4NbOCl3+3O2(可逆)反应的平衡常数如下表:

五氯化铌有较强的氧化性。

五氯化铌的相关化合物有:四氯化铌、四氟化铌、五氟化铌、三氟化铌、三氯化铌、五氟化钽。

五氟化钽和五氟化铌的化学性质相似。上述化合物中的氯原子、氟原子极易被氧原子取代。

R20吸入有害。

R34引起灼伤。

S25避免眼睛接触。

S37戴适当手套。

S39戴护目镜或面具。

焙烧法:将铌料或粗五氧化二铌经硝酸和氢氟酸混合液溶解生成氟铌酸,用强酸和甲基异丁酮有机相混合液萃取铌,再经反萃后,用氨水和氟铌酸反应生成氢氧化铌沉淀,再经洗涤、烘干及灼烧,可得精制五氧化铌。

3Nb+5HNO3+21HF→3H2NbF7+5NO+10H2O

H2NbF7+7NH4OH→Nb(OH)5+7NH4F+2H2O

2Nb(OH)5→Nb2O5+5H2O

【其他】

受热时变黄色，冷却后仍变白色。与碱金属的酸式硫酸盐、盐酸盐或氢氧化物共熔而分解。

【用途】

用作拉铌酸镍单晶，制特种光学玻璃、高频和低频电容器及压电陶瓷元件。也用于生产铌铁和特殊钢需要的各种铌合金。是制取铌及其化合物的原料。还用作催化剂、耐火材料。

【安全性】 高纯品用双层盖聚乙烯塑料瓶包装,每瓶净重5kg,严密封口。后外套聚乙烯塑料袋置于硬箱中,用纸屑填紧,以防窜动,每箱净重20kg。工业品为双层聚乙烯塑料袋装,外套铁套,每桶净重40kg。贮存于通风、干燥处。不得露天堆放。包装应密封。运输时要防雨淋和包装破损。失火时,可用水、砂土和灭火器扑救。毒性及防护:职业性中毒尚没有记载。使用铌络合物的工人,上呼吸道的发病率相对高,这可能与分离出来的氟化氢和氟铌酸盐的作用有关。铌及其氧化物的最高容许浓度为10mg/m ;含氟化合物通常按氟计算,即1mg/m 。在粉尘含量较高的环境中工作,要戴防毒口罩,要注意通风和除尘。

可用金属锑法或锑化合物法制造:

通常，五氯化锑生产采用金属锑法和三氯化锑法。这些方法都采用已有的冶炼产品为原料，致使五氯化锑生产总体流程较长，成本较高。采用控电氯化浸出-低压连续蒸馏-氧化结晶法处理高锑低银类铅阳极泥制备五氯化锑的工艺，锑回收率高，工艺过程具有连续性，可综合回收其他有价金属，溶液闭路循环，无三废排放。

铅的电解精炼是以硅氟酸和硅氟酸铅的水溶液作电解液，铅阳极泥不可避免地存在硅氟酸和硅氟酸铅。因此，采用铅阳极泥制备五氯化锑必须首先去除硅氟酸和硅氟酸铅。稀盐酸酸洗可有效去除铅阳极泥中的氟和硅; 当溶液电位控制在430 mV以上时,阳极泥中锑、铜和铋的浸出率均大于99%,浸出液中三价锑离子的浓度高达310 g/L,浸出液经冷却结晶后银的入渣率为91.12%,铅的入渣率为96.35%;当蒸馏温度为190℃时,蒸馏余物中三氯化锑已接近无水三氯化锑熔盐,无水三氯化锑熔盐通氯氧化-结晶分离所获得的五氯化锑产品质量完全达到试剂级产品的要求,而金属铁、铋和铜等均残留在结晶分离残渣中,锑的回收率大于95%，贱金属铁、铋、铜等99%以上富集在结晶分离残渣中，有利于进一步回收利用。

五氯化锑主要作为氟化工的催化剂，也用于纺织工业作织物阻燃剂，在染料工业中用于制造染料中间体，此外还用于制备高纯金属锑以及制备无机离子交换材料HAP和制备胶体五氧化二锑的原料。

SbCl5还可用于区别三萜皂苷和甾体皂苷(显色反应):

五氯化锑反应(Kahlenberg reaction)--将皂苷样品溶于氯仿或醇后，点于滤纸上，喷以20%五氯化锑的氯仿溶液(不应含乙醇和水)，干燥后60℃~70℃加热，显蓝色、灰蓝色或灰紫色斑点。

功能性高分子, 是高分子科学日新月异并向其它学科渗透和发展的一个生气勃勃的重要领域。由于众多的高聚物其组成和结构可以予先设计、人为选择和重新改造, 因此便于进行各种功能化使之满足各种特殊要求, 担负各种特殊任务。高分子催化剂是功能高分子的一个重要部分, 它具有许多独特的优点和功能。

Neckers 和 Sket 等人曾将 AICl3 和 BF3 与聚苯乙烯反应制成高分子复合物, 对酯化、缩醛、缩酮等有机反应有良好催化作用。北京大学化学系于1986年首次将在空气中强烈水解的五氯化锑与聚苯乙烯反应, 制成了一种十分稳定的高分子载体 Lewis 酸催化剂, 并证明它对多种有机化学反应具有很高的催化效能, 还可重复使用多次，是一种效率高、使用方便、无污染、可再生的很有前途的新型高分子载体催化剂。

用20克交联聚苯乙烯白球(含二乙烯基苯4%, 粒度16 ~ 50 目, 孔径0.3一1.25 μm) 经氯仿60mL溶胀, 在冰水浴中冷却, 在搅拌下缓慢滴加五氯化锑(化学纯、无色液体) 和氯仿的混合物(1:2 ,V/V ) 30mL , 树脂小球逐渐变为深褐色, 1 小时滴完。搅拌反应3 小时。过滤, 用氯仿洗涤五次, 真空干燥72 小时，制得聚苯乙烯-五氯化锑复合物催化剂。以聚苯乙烯一五氯化锑复合物小球( 以下简称PS一SbCI5 ) 为催化剂, 苯为溶剂, 在装有分水器的反应瓶中进行常量酯化, 缩酮、缩醛、成醚反应(傅氏烷基化反应不用溶剂) 。反应温度为82 一95 ℃, 回流反应2小时, 用气相色谱法测定收率。

紫外可见光谱分析表明，PS一SbCI5 复合物与 SbCl5-C6H6 复合物结构相似, 确有复合物形成, 且可能主要是链上的苯环形成了某种复合物, 使非常容易水解的固体网状分子结构的特点, 使大量苯环的热运动受阻, 因此与SbCl5 形成的复合物更加稳定, 可保存一年以上而不失效。

以下实验能够证明催化剂能够重复使用:0.1mol 环己酮和乙二醇, 1.5 克复合物小球, 50 mL苯在装有分水器的反应瓶中, 在85 ℃下回流反应45 分钟, 用气相色谱法测定收率。过滤收集催化剂小球, 用苯洗涤三次, 抽干后再进行同样的反应, 如此重复7 次, 收率仍然很高, 显然催化剂稳定性很好, 可重复使用多次使用。即使失效之后其聚苯乙烯小球仍可回收再使用。

实验结果表明，聚苯乙烯交联白球与五氯化锑溶液反应可以形成一种稳定的复合物, 这种复合物是一种新型的高分子载体 Lewis 酸催化剂，可至少保存一年以上不失效。它对各种有机合成反应，特别是缩醛反应、缩酮反应都有很高的催化效能。不仅收率高, 而且催化剂制备简单, 使用方便, 易于从反应体系中分离, 无污染, 还可重复使用多次。失效后的载体小球还可回收再使用。因此 PS一SbCI5 复合物是一种很有前途的新型高分子催化剂，可望在实际中得到应用。