Le chlorure de scandium(III) est un composé inorganique de formule ScCl3. C'est un composé ionique blanc à haut point de fusion, qui est déliquescent et fortement soluble dans l'eau[3]. Ce sel présente principalement un intérêt pour les laboratoires de recherche. Les formes anhydre et hexahydrate (ScCl3•6H2O) sont disponibles commercialement.
Structure
ScCl3 cristallise dans la structure en couches BiI3, qui possède des centres scandium octaédriques[4]. Le monomère ScCl3 est l'espèce prédominante dans la phase vapeur à 900 K, le dimère Sc2Cl6 présente environ 8 %[5]. Le spectre de diffraction des électrons indique que le monomère est plan et que dimère a deux atomes Cl pontants, chaque Sc étant en coordinence 4[5].
Réactions
ScCl3 est un acide de Lewis qui absorbe l'eau pour donner des complexes aqua. Selon la cristallographie aux rayons X, un tel hydrate est le sel trans-[ScCl2(H2O)4]Cl·2H2O[6]. Avec le ligand moins basique tétrahydrofurane, ScCl3 donne l'adduit ScCl3(THF)3 sous forme de cristaux blancs. Ce complexe de THF soluble est utilisé dans la synthèse des composés organoscandium(en)[7]. ScCl3 a été converti en son sel de sulfate de dodécyle, qui a été étudié en tant que "Lewis acid-surfactant combined catalyst" (LASC) dans les réactions de type aldol[8].
Réduction
Le chlorure de scandium(III) a été utilisé par Fischer et al. qui a préparé pour la première fois du scandium métallique par électrolyse d'un bain eutectique de chlorure de scandium(III) et d'autres sels à 700-800 °C[9].
ScCl3 réagit avec le scandium métallique pour donner plusieurs chlorures où le scandium a un état d'oxydation < +3, ScCl, Sc7Cl10, Sc2Cl3, Sc5Cl8 et Sc7Cl12[3],[10]. Par exemple, la réduction de ScCl3 avec du scandium métallique en présence de chlorure de césium donne le composé CsScCl3 qui contient des chaines linéaires de composition ScIICl3−, contenant des octaèdres ScIICl6 partageant des faces[11].
↑(en) Fjellvåg, H., Karen, P.,, « Crystal Structure of ScCl3 Refined from Powder Neutron Diffraction Data », Acta Chemica Scandinavica, vol. 48, ?, p. 294-297 (DOI10.3891/acta.chem.scand.48-0294)
↑ a et bHaaland A., Martinsen K-G, Shorokhov D.J, Girichev G.V., Sokolov V.I, J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1998, 2787 - 2792, DOI10.1039/a803339k
↑(en) David A. Atwood, The Rare Earth Elements, Fundamentals and Applications, John Wiley & Sons Inc, (ISBN9781119950974)
↑(en) Manzer, L. E., « Tetrahydrofuran Complexes of Selected Early Transition Metals », Inorganic Syntheses, vol. 21, , p. 135-140 (DOI10.1002/9780470132524.ch31)
↑(en) Kei Manabe, Yuichiro Mori et Shū Kobayashi, « Effects of Lewis acid-surfactant-combined catalysts on aldol and Diels-Alder reactions in water », Tetrahedron, vol. 55, no 37, , p. 11203–11208 (DOI10.1016/S0040-4020(99)00642-0)
↑(en) J.D. Corbett, « Extended metal-metal bonding in halides of the early transition metals », Acc. Chem. Res., vol. 14, no 8, , p. 239–246 (DOI10.1021/ar00068a003)
↑(en) Gerd. Meyer et John D. Corbett, « Reduced ternary halides of scandium: RbScX3 (X = chlorine, bromine) and CsScX3 (X = chlorine, bromine, iodine) », Inorganic Chemistry, vol. 20, no 8, , p. 2627–2631 (ISSN0020-1669, DOI10.1021/ic50222a047)
Hwu, S. J.; Dudis, D. S. and Corbett, J. D., "Synthesis, structure, and properties of the infinite-chain compounds scandium chloride carbide, Sc5Cl8C and scandium chloride nitride, Sc5Cl8N", Inorganic Chemistry, 1987, volume 26, page 469-73
Corbett, J. D., "Trichlorides of the rare earth elements, yttrium, and scandium", Inorganic Syntheses, 1983, volume 22, page 39-42
Meyer, G. and Corbett, J. D., "Reduced ternary halides of scandium: RbScX3 (X = chlorine, bromine) and CsScX3 (X = chlorine, bromine, iodine)", Inorganic Chemistry, 1981, volume 20, page 2627-31.
Corbett, J. D.; Daake, R. L.; Poeppelmeier, K. R. and Guthrie, D. H., "Metal-metal bonded clusters in transition metal Groups 3 and 4. Synthesis and structure of three M6 X12-type clusters for scandium and zirconium", Journal of the American Chemical Society, 1978, volume 100, page 652-4.
Poeppelmeier, K. R. and Corbett, J. D., "Metal-metal bonding in reduced scandium halides. Synthesis and crystal structure of scandium monochloride", Inorganic Chemistry, 1977, volume 16, page 294-7.