一种制备五氯化钼的方法

技术背景

 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：

2MOO3+6CCl4 = 2MOCl5+6COCl2+Cl2

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。

具体实施方式

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。产物称重8.2g，收率43%。