Gold(III)-chlorid

Strukturformel
Allgemeines
Name	Gold(III)-chlorid
Andere Namen	Goldtrichlorid
Summenformel	AuCl3 (Au2Cl6)
CAS-Nummer	13453-07-1
PubChem	9861243
Kurzbeschreibung	roter, kristalliner Feststoff[1]
Eigenschaften
Molare Masse	303,33 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	3,9 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	254 °C[1](Zersetzung)
Löslichkeit	gut löslich in Wasser: 680 g·l−1 (20 °C)[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2] Gefahr H- und P-Sätze H: 314 P: 260-​301+330+331-​303+361+353-​305+351+338-​405-​501Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [2] EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3][1] Ätzend (C) R- und S-Sätze R: 34 S: 26-36/37/39
MAK	noch nicht festgelegt[2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Gold(III)-chlorid ist eine der wichtigsten Goldverbindungen mit der Verhältnisformel AuCl₃. Andere Goldchloride sind AuCl und AuCl₂. AuCl₂ ist allerdings keine Gold(II)-Verbindung, sondern eine gemischtvalente Au(I)-/Au(III)-Verbindung.

Gewinnung und Darstellung

Gold(III)-chlorid wird durch Überleiten von Chlorgas über feinverteiltes Gold bei 180 °C hergestellt.

$ \mathrm {2\ Au+3\ Cl_{2}\longrightarrow 2\ AuCl_{3}} $

Struktur

Goldchlorid-Dimer

AuCl₃ liegt sowohl im Festkörper als auch in der Dampfphase als Dimer Au₂Cl₆ vor. Gleiches gilt auch für das Goldbromid AuBr₃. Im Gegensatz zum ebenfalls dimeren Aluminiumchlorid sind die Gold(III)-chlorid-Dimere eben angeordnet, die AuCl₄-Einheit ist quadratisch-planar. Bei (AlCl₃)₂ ist sie tetraedrisch aufgebaut und die Brückenatome liegen ober- und unterhalb der Ebene. Die Au-Cl-Bindung ist stark kovalent aufgebaut, dies ist durch die (vergleichsweise) hohe Elektronegativität des Goldes und die hohe Oxidationsstufe bedingt.

Eigenschaften

Chemische Eigenschaften

Mit +3 ist dies die stabilste Oxidationsstufe von Gold in Verbindungen und Komplexen.

Bei Temperaturen über 250 °C zerfällt AuCl₃ in AuCl und Cl₂.

AuCl₃ ist eine Lewis-Säure und bildet viele Komplexe der Form M⁺AuCl₄⁻ (Tetrachloroaurate). M kann beispielsweise Kalium sein (Kaliumtetrachloridoaurat(III)). Dieses AuCl₄⁻-Ion ist aber in wässriger Lösung nicht sehr stabil.

In Salzsäure löst sich AuCl₃ unter Bildung von Tetrachlorogoldsäure.

In wässriger Lösung reagiert AuCl₃ mit Alkalihydroxiden (beispielsweise Natriumhydroxid) zu Au(OH)₃. Dieses reagiert beim Erhitzen an der Luft zu Gold(III)-oxid Au₂O₃ und weiter zu metallischem Gold.

Physikalische Eigenschaften

Konzentrierte wässrige AuCl₃-Lösung

Gold(III)-chlorid ist sehr hygroskopisch und gut in Wasser und Ethanol löslich.

Verwendung

Gold(III)-chlorid wird häufig als Ausgangssubstanz zur Herstellung von anderen Goldverbindungen und Komplexen verwendet. Ein Beispiel ist die Herstellung des Cyanid-Komplexes KAu(CN)₄

$ \mathrm {AuCl_{3}+4\ KCN\longrightarrow KAu(CN)_{4}+3\ KCl} $

Anwendungen in der organischen Chemie:

Gold(III)-Salze, vor allem NaAuCl₄ (aus AuCl₃ und Natriumchlorid)) können in der organischen Synthese als Katalysator in Reaktionen mit Alkinen eingesetzt werden. Sie dienen dort als ungiftiger Ersatz für Quecksilber(II)-Salze. Ein wichtiges Beispiel ist die Hydratation von terminalen Alkinen, um mit hoher Ausbeute Methylketone zu erhalten. Auch Amine kann man auf ähnliche Weise herstellen.^[4]

Datei:AuCl3 alkyne hydration.gif

Gold(III)-chlorid kann als milder Katalysator für die Alkylierung von aromatischen und heteroaromatischen Verbindungen genutzt werden. Ein Beispiel ist die Alkylierung von 2-Methylfuran mit Methylvinylketon.^[5]

Datei:AuCl3 furan alkylation.gif

Aus Furanderivaten und Alkinen kann in einer Umlagerung unter Katalyse von Gold(III)-chlorid ein Phenol gebildet werden.^[6]

Einzelnachweise

Literatur

• Holleman-Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Verlag de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9.
• N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie der Elemente. 1. Auflage, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9.
• Handbook of Chemistry and Physics. 71st edition, CRC Press, Ann Arbor/Michigan 1990.
• The Merck Index. An Encyclopaedia of Chemicals, Drugs and Biologicals. 14. Auflage, 2006, S. 780, ISBN 978-0-911910-00-1.
• H. Nechamkin: The Chemistry of the Elements. McGraw-Hill, New York 1968.
• A. F. Wells: 'Structural Inorganic Chemistry. 5th ed., Oxford University Press, Oxford, UK, 1984. (engl.)
• G. Dyker: An Eldorado for Homogeneous Catalysis?. In: H.-G. Schmaltz, T. Wirth (eds.): Organic Synthesis Highlights V. Wiley-VCH, Weinheim 2003, pp 48–55.