Введение
Галлий (III) бромид (GaBr3) - химическое соединение, одно из четырех трихалидов галлия.
Введение
Бромид галлия (III) - это белый кристаллический порошок, который при комнатной температуре и атмосферном давлении благоприятно и экзотермически реагирует с водой. Твердый трибромид галлия стабилен при комнатной температуре и может быть найден в основном в его двумерной форме. GaBr3 может образовывать промежуточный галоид, Ga2Br7; однако это не так часто, как с GaCl3. Он является членом группы тригалидов галлия и похож на GaCl3 и GaI3, но не на GaF3 по своему приготовлению и использованию. GaBr3 с спектроскопической точки зрения похож на тригалиды алюминия, индия и таллия, за исключением трифторидов.
Структура
Мономер GaBr3 имеет тригональную плоскую геометрию, но когда он образует димер Ga2Br6, геометрия вокруг центра галлия искажается, чтобы стать примерно тетраэдрической. В твердом виде GaBr3 образует моноклиническую кристаллическую структуру с единичным объемом клеток 524,16 Å3. Дополнительные спецификации для этой ячейки-единица следующие: a = 8,87 Å, b = 5,64 Å, c = 11,01 Å, α = 90 ̊, β = 107,81 ̊, γ = 90 ̊.
Комплексы
Галлий является самым легким металлом группы 13 с заполненной d оболочкой и имеет электронную конфигурацию ([Ar] 3d10 4s2 4p1) ниже валентных электронов, которые могут участвовать в d π связях с лигандами. Немного высокое окислительное состояние Ga в Ga ((III) Br3, низкая электроотрицательность и высокая поляризуемость позволяют GaBr3 вести себя как "мягкая кислота" с точки зрения теории твердо-мягкой кислоты-базы (HSAB). Кислотность Льюиса всех тригаллиовых тригалидов, включая GaBr3, была тщательно изучена термодинамически, а базичность GaBr3 была установлена с помощью ряда доноров. Этот ионный комплекс также способен связываться с Br-ионом, который может быть легко заменен нейтральным лигандом. Как правило, эти нейтральные лиганды с формой GaBr3L и иногда GaBr3L2 образуют тетраэдрическую бипирамидную геометрическую структуру с Br в экваториальном положении из-за их большого эффективного ядерного заряда. Кроме того, GaBr3 может использоваться в качестве катализатора в некоторых окислительных реакциях присоединения.
Применение
GaBr3 используется в качестве катализатора в органическом синтезе, с аналогичным механизмом для GaCl3. Однако из-за большей реактивности он иногда не пользуется популярностью из-за большей универсальности GaCl3. GaBr3, а также другие трихалиды галлия и трихалиды металлов группы 13 могут использоваться в качестве катализаторов при окислительном добавлении органических соединений. Было подтверждено, что димер GaBr3 расщепляется неравномерно на [GaBr4]− и [GaBr2]+. Весь механизм неопределен, отчасти потому, что промежуточные состояния не всегда достаточно стабильны для изучения, и отчасти потому, что GaBr3 изучается реже, чем GaCl3. Ga ((III) сама по себе является полезной кислотой Льюиса для органических реакций, потому что ее полная электронная оболочка делает ее способной принимать переменное количество лигандов, но легко откажется от лигандов, если условия окажутся благоприятными.