Zlatov(III) klorid

Zlato(III) klorid poznato još i kao auri klorid je jedan od najčešćih spojeva zlata, ima formulu AuCl₃. Rimski brojevi u imenu govore o tome da je oksidaciono stanje zlata +3, što je najstabilniji oblik zlata u njegovim spojevima. Zlato formira još jedan klorid, zlato(I) klorid, AuCl, koji je manje stabilan od AuCl₃. Aurikloridna kiselina, HAuCl₄, nastaje kada se zlato otapa u zlatotopki i ponekad se zove zlatni klorid. Zlato(III) klorid je izuzetno higroskopno i izuzetno topljivo u vodi i etanolu. Raspada se na temperaturi iznad 160°C ili na svjetlosti.

Struktura

AuCl₃ postoji kao dimer, Au₂Cl₆, i u čvrstom i u plinovitom stanju. Veze u AuCl₃ su kovalentne, što ukazuje na visoko oksidacijsko stanje i relativno veliku elektronegativnost zlata.

Kemijska svojstva

Bezvodni AuCl₃ počinje da se razlaže na AuCl na temperaturi oko 160°C, međutim na višoj temperaturi će doći do disproporcioniranja, pri čemu će se dobiti zlato i AuCl₃.

AuCl₃ → AuCl + Cl₂ (>160 °C)

3 AuCl → AuCl₃ + 2 Au (>420 °C)

AuCl₃ je Lewisova kiselina koja formira komplekse. Na primjer, s klorovodičnom kiselinom AuCl₃ formira aurikloridnu kiselinu, H⁺AuCl₄^-.

HCl(aq) + AuCl₃(aq) → H⁺AuCl₄⁻(aq)

Ionski kloridi, kao što je kalij klorid s AuCl₃ formirat će AuCl₄^- ion.

Vodena otopina AuCl₃ reagirat će s alkalijama, kao što je NaOH, pri čemu će se dobit nečist talog Au(OH)₃, koji će se otopiti u višku NaOH i formirat će natrij aurat, NaAuO₂. Ako se blago zagrije, Au(OH)₃ će se raspasti na zlato(III) oksid, Au₂O₃, a nakon toga na metalno zlato.

Sinteza

Zlato(III) klorid najčešće se priprema direktnim kloriranjem metala na visokim temperaturama.

2 Au + 3 Cl₂ → 2 AuCl₃

Druga metoda dobivanja je stavljanje zlata u zlatotopku.

Primjene

Zlato(III) klorid se koristi kao polazna točka u dobivanju drugih spojeva zlata, na primjer, cijanidnog kompleksa topljivog u vodi K[Au(CN)₄].

AuCl₃ + 4 KCN → KAu(CN)₄ + 3 KCl

Zlato(III) soli, posebno Na[AuCl₄] koje nisu otrovne su zamjena za živa(II) soli, kao katalizatori u reakcijama alkina. Jedna važna reakcija ove vrste je hidratacija terminalnih alkina u proizvodnji metil ketona, na primjer:

Pod navedenim uslovima nastaju ketoni s iskorištenjem od 90%. Isto tako je korisna i reakcija uvođenja amino grupe u molekulu, gdje se mogu koristiti zlato(III) soli kao katalizatori. Posljednjih godina AuCl₃ je privukao pažnju organskih kemičara kao blago kiseli katalizator u drugim reakcijama kao što su alkilacija aromatika i konverzija furana u fenole. Takve reakcije nalaze primjenu u organskoj sintezi i farmaceutskoj industriji. Na primjer, 2-metilfuran prolazi alkilaciju s metil vinil ketonom na poziciji 5.

Reakcija daje iskorištenje od 91% na sobnoj temperaturi za vrijeme od 40 minuta, koristeći pri tome 1mol% AuCl₃ u acetonitrilu. Ovo iskorištenje je značajno, pošto su i furani i ketoni izuzetno osjetljivi na sporedne reakcija, kao što je polimerizacija u kiseloj sredini. U pojedinim slučajevima kada su prisutne zlato(III) soli može se formirati fenol.

Ova reakcija prolazi kroz složena pregrađivanja, što vodi do formiranja novog aromatskog prstena.