Бромид меди CuBr: технические характеристики и применение
Бромид меди(I) CuBr — неорганическое соединение одновалентной меди и брома, представляющее собой кристаллический порошок от белого до светло-серого цвета с зеленоватым оттенком при окислении. Соединение существует в двух основных кристаллических модификациях: низкотемпературная -фаза (сфалеритная структура, устойчива ниже 369 C) и высокотемпературная -фаза (вюрцитная структура). Температура плавления CuBr составляет 492 C, плотность — 4,71–4,72 г/см. Соединение практически нерастворимо в воде (0,02 г/100 мл при 20 C), но хорошо растворяется в аммиаке, концентрированной соляной кислоте, растворах тиосульфатов и цианидов за счёт образования комплексных ионов.
Физико-химические параметры
| Параметр | Значение | Метод определения | Условия | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Молярная масса | 143,45 г/моль | Расчёт по формуле | — | Cu 44,3 %, Br 55,7 % |
| Температура плавления | 492 C | ДТА | Атмосфера Ar | Разлагается при доступе O |
| Плотность | 4,71 г/см | Пикнометрия | 20 C | -модификация |
| Растворимость в воде | 0,02 г/100 мл | Гравиметрия | 20 C | Практически нерастворим |
| Температура фазового перехода | 369 C | Рентгеноструктурный анализ | — | переход |
| Содержание основного вещества | 99,0 % | Комплексонометрия | — | Технический сорт |
Марки и формы поставки
- CuBr технический — содержание основного вещества не менее 98,5 %, применяется в органическом синтезе и катализе.
- CuBr реактивный (ч.д.а.) — чистота 99,5 %, для аналитических и исследовательских работ.
- CuBr особой чистоты (ос.ч.) — содержание примесей металлов 10 %, для полупроводниковых технологий.
- Порошок с размером частиц 10–50 мкм — для каталитических процессов в реакторах с псевдоожиженным слоем.
- Гранулированный CuBr — для загрузки в колонные аппараты и реакторы непрерывного действия.
Технологические применения
Бромид меди(I) используется как катализатор в реакциях кросс-сочетания (синтез Ульмана, реакция Соногаширы), где обеспечивает селективность по арильным и винильным галогенидам. В нефтехимической отрасли CuBr применяется в процессах окислительного дегидрирования и в составе катализаторов для очистки углеводородных фракций от меркаптанов. В производстве полупроводниковых материалов CuBr служит прекурсором для осаждения тонких плёнок методом MOCVD и используется в качестве легирующей добавки при синтезе люминофоров на основе бромидов щелочноземельных металлов.
В гальванотехнике соединение вводят в электролиты меднения для стабилизации ионов Cu и повышения равномерности покрытия на печатных платах. В аналитической химии CuBr применяется как реагент для количественного определения ртути и как стандартное вещество при калибровке спектрометров. В органическом синтезе соединение используется для получения медьорганических реагентов (реактив Гилмана) и как катализатор в реакциях присоединения по Михаэлю.
Условия хранения и транспортировки
CuBr хранят в герметичной таре из тёмного стекла или полиэтилена в сухом помещении при температуре не выше 25 C, вдали от окислителей и прямого солнечного света. При контакте с влагой и кислородом воздуха соединение медленно окисляется до CuBr и основных бромидов меди, приобретая сине-зелёную окраску. Транспортировка осуществляется всеми видами крытого транспорта в соответствии с правилами перевозки неорганических реактивов. Гарантийный срок хранения — 24 месяца со дня изготовления при соблюдении условий герметичности.
Вопросы и ответы
Чем отличается CuBr от CuBr?
Бромид меди(I) CuBr содержит одновалентную медь, диамагнитен, имеет температуру плавления 492 C и плохо растворим в воде. Бромид меди(II) CuBr содержит двухвалентную медь, парамагнитен, разлагается при нагреве выше 498 C и хорошо растворим в воде и полярных растворителях.
В каких реакциях CuBr применяется как катализатор?
Основные процессы — синтез Ульмана (образование диарилов), реакция Соногаширы (сочетание терминальных алкинов с арилгалогенидами), реакция Гилмана, а также окислительное дегидрирование в нефтехимии.
Как хранить бромид меди(I) для предотвращения окисления?
В герметичной таре из тёмного стекла или плотного полиэтилена, в атмосфере инертного газа (аргон или азот) при температуре не выше 25 C и относительной влажности не более 60 %. Срок хранения — до 24 месяцев.
Какая растворимость CuBr в аммиаке и соляной кислоте?
В концентрированном водном аммиаке CuBr растворяется с образованием комплексов [Cu(NH)], в концентрированной HCl — с образованием [CuCl]. Растворимость в этих средах значительно выше, чем в воде, и составляет десятки граммов на 100 мл.
