专利名称：一种制备五氯化钼的方法
技术领域：
本发明属于无机化学技术领域，特别涉及一种制备五氯化钼的方法。
背景技术：
五氯化钼在有机化工领域是重要的催化剂。如它是芳香环的氯化和苯二甲酸酸 酐的部分或完全氯化的有效催化剂；可用于催化合成聚戊烯橡胶，它的组成、纯度、含 量以及微量杂质的存在对聚合反应均有较大影响；它与(苯)酚的化合物反应得到(苯) 酚钼化合物，它也与格氏试剂反应生成联胂及联胂化合物。五氯化钼也用于实现钼的气相沉积。五氯化钼热分解得到的高纯钼可沉积在 金属和非金属表面上，得到一薄层均勻粘附的硬涂层，钼涂层具有耐腐蚀、抗高温等特 性。用干氢控制气态五氯化钼能还原制取极细颗粒的钼粉，这种钼粉已用来生产焊料、 蒙乃尔合金、焊料。五氯化钼也是制备六羰基钼等金属有机化合物的重要原料，六羰基钼在有机合 成、金属钼及其化合物薄膜材料、包覆材料等方面有着广泛的应用。目前制备五氯化钼的方法主要采用金属钼与氯气通过高温反应制得(800°C以 上)。使用金属钼(粉末或棒料)为原料，成本较高；通过高温反应生产能耗高；同时 氯气具有较高毒性和强腐蚀性，在生产过程中由于泄露导致的安全性难以得到保证，并 且会造成环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备五氯化钼的方法，改进现有采用金属钼与氯气 反应制备技术中的不足，实现了工艺简单、生产安全、价格低廉、生产效率高，并且制 备的五氯化钼相成分单一、纯度高。本发明的技术方案为首先将三氧化钼和脱水的四氯化碳以质量比1 4 1 6在圆底不锈钢反应瓶中进行混合，将反应瓶进行脱气后关闭阀门密封。然后将反应 瓶全部没入油浴锅中加热至150 240°C，保持1 12小时，冷却后取出。此时反应溶 液由开始的无色变为棕红色，并有黑色针状晶体析出。开启反应瓶阀门放出反应气体， 将反应溶液倒入蒸发器中，通过蒸发除去四氯化碳即得五氯化钼黑色晶体。整个反应过 程是在密闭容器(反应瓶)中进行的。上述反应的化学方程式可表示为2MO03+6CC14 = 2MOC15+6COC12+C12本发明中使用的四氯化碳既是反应原料，亦是溶剂，要求使用前进行脱水处理。本发明的反应原理为在密闭体系中，四氯化碳受热气化，形成一定系统压 力，在此条件下三氧化钼与四氯化碳发生气固界面的氯化反应(属氧化还原反应，三氧 化钼为氧化剂，四氯化碳为还原剂)，最终形成钼的五氯化物盐。
本发明的突出优点是(1)工艺简单易控，生产效率高；(2)原料价格较低，生 产条件简单，生产成本低；(3)由于反应是在密闭体系中进行，污染小；(4)产品相结构
单一，纯度高。
图1为采用本发明方法制得的五氯化钼晶体的相结构分析谱图。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但实施例不限制本发明，且发明中 未述及之处适用于现有技术。实施例1将三氧化钼10g，脱水的四氯化碳37.5ml (质量比1 6)放入圆底不锈钢反应瓶 中进行混合，将反应瓶进行脱气后关闭阀门密封。然后将反应瓶全部没入油浴锅中加热 至150°C，保持12小时，冷却后取出。此时反应溶液由开始的无色变为棕红色，并有黑 色针状晶体析出。开启反应瓶阀门放出反应气体，将反应溶液倒入蒸发器中，通过蒸发 除去四氯化碳即得黑色晶体，经X射线衍射进行的相结构分析证实该黑色晶体即为五氯 化钼(见附图1)。产物称重8.2g，收率43%。实施例2将三氧化钼10g，脱水的四氯化碳30ml(质量比1 5)放入圆底不锈钢反应瓶中 进行混合，将反应瓶进行脱气后关闭阀门密封。然后将反应瓶全部没入油浴锅中加热至 240保持1小时，冷却后取出。此时反应溶液由开始的无色变为棕红色，并有黑色针 状晶体析出。开启反应瓶阀门放出反应气体，将反应溶液倒入蒸发器中，通过蒸发除去 四氯化碳即得五氯化钼黑色晶体11.8g，产物收率62%。相结构分析结果同实施例1。实施例3将三氧化钼10g，脱水的四氯化碳25ml(质量比1 4)放入圆底不锈钢反应瓶中 进行混合，将反应瓶进行脱气后关闭阀门密封。然后将反应瓶全部没入油浴锅中加热至 180°c,保持8小时，冷却后取出。此时反应溶液由开始的无色变为棕红色，并有黑色针 状晶体析出。开启反应瓶阀门放出反应气体，将反应溶液倒入蒸发器中，通过蒸发除去 四氯化碳即得五氯化钼黑色晶体14.8g，产物收率78%。相结构分析结果同实施例1。实施例4将三氧化钼10g，脱水的四氯化碳30ml(质量比1 5)放入圆底不锈钢反应瓶中 进行混合，将反应瓶进行脱气后关闭阀门密封。然后将反应瓶全部没入油浴锅中加热至 220保持5小时，冷却后取出。此时反应溶液由开始的无色变为棕红色，并有黑色针 状晶体析出。开启反应瓶阀门放出反应气体，将反应溶液倒入蒸发器中，通过蒸发除去 四氯化碳即得五氯化钼黑色晶体16.2g，产物收率85%。相结构分析结果同实施例1。
权利要求
1.一种制备五氯化钼的方法，其特征在于，工艺步骤为首先将三氧化钼和脱水的 四氯化碳以质量比1 4 1 6在圆底不锈钢反应瓶中进行混合，将反应瓶进行脱气后 关闭阀门密封；然后将反应瓶全部没入油浴锅中加热至150 240°C，保持1 12小时， 冷却后取出；开启反应瓶阀门，放出反应产生的气体，将反应溶液倒入蒸发器中，通过 蒸发除去四氯化碳，得到五氯化钼黑色晶体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，四氯化碳既是反应原料，亦是溶剂，要 求使用前进行脱水处理。
全文摘要
一种制备五氯化钼的方法，属于无机化学技术领域。工艺步骤为首先将三氧化钼和脱水的四氯化碳以质量比1∶4～1∶6在圆底不锈钢反应瓶中进行混合，将反应瓶进行脱气后关闭阀门密封。然后将反应瓶全部没入油浴锅中加热至150～240℃，保持1～12小时，冷却后取出。此时反应溶液由开始的无色变为棕红色，并有黑色针状晶体析出。开启反应瓶阀门放出反应气体，将反应溶液倒入蒸发器中，通过蒸发除去四氯化碳即得五氯化钼黑色晶体。优点在于，工艺简单易控，生产效率高；原料价格较低，生产条件简单，生产成本低；由于反应是在密闭体系中进行，污染小；产品相结构单一，纯度高。
文档编号C01G39/04GK102020318SQ201010606080
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者丁存光, 唐思琪, 孟庆伟, 李 一, 李楠, 柳学全, 石文, 袁凤艳, 郑难忘, 雷福伟, 霍静 申请人:吉林吉恩镍业股份有限公司, 钢铁研究总院