Butylate de titane

n-Butylate de titane
Structure du n-butylate de titane
Identification
Nom systématique	butanolate de titane(IV)
Synonymes	tétrabutylate de titane, orthotitanate de tétra-n-butyle
N^o CAS	5593-70-4
N^o ECHA	100.024.552
N^o CE	227-006-8
N^o RTECS	XR1585000
PubChem	21801
SMILES	CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].[Ti+4] PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/4C4H9O.Ti/c4*1-2-3-4-5;/h4*2-4H2,1H3;/q4*-1;+4 Std. InChIKey : YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N
Apparence	liquide incolore tirant sur le jaune et légèrement odorant[1]
Propriétés chimiques
Formule	C16H36O4Ti
Masse molaire[2]	340,322 ± 0,018 g/mol C 56,47 %, H 10,66 %, O 18,81 %, Ti 14,07 %,
Propriétés physiques
T° fusion	< −75 °C[1]
T° ébullition	300 à 319 °C[1] (décomposition)
Solubilité	se décompose dans l'eau[1]
Masse volumique	0,998 g/cm^3[1] à 25 °C
Point d’éclair	42 °C[1]
Limites d’explosivité dans l’air	de 1,4 % à 11,2 % en volume[1]
Précautions
SGH[1]
Danger H226, H315, H318, H335, H336, P210, P233, P240, P280, P303+P361+P353 et P305+P351+P338 H226 : Liquide et vapeurs inflammables H315 : Provoque une irritation cutanée H318 : Provoque des lésions oculaires graves H335 : Peut irriter les voies respiratoires H336 : Peut provoquer somnolence ou vertiges P210 : Tenir à l’écart de la chaleur/des étincelles/des flammes nues/des surfaces chaudes. — Ne pas fumer. P233 : Maintenir le récipient fermé de manière étanche. P240 : Mise à la terre/liaison équipotentielle du récipient et du matériel de réception. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P303+P361+P353 : En cas de contact avec la peau (ou les cheveux) : enlever immédiatement les vêtements contaminés. Rincer la peau à l’eau/se doucher. P305+P351+P338 : En cas de contact avec les yeux : rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer.
NFPA 704[3]
2 2 1
Transport[1]
30    1993    Code Kemler : 30 : matière liquide inflammable (point d'éclair de 23 à 60 °C, valeurs limites comprises) ou matière liquide inflammable ou matière solide à l'état fondu ayant un point d'éclair supérieur à 60 °C, chauffée à une température égale ou supérieure à son point d'éclair, ou matière liquide auto-échauffante Numéro ONU : 1993 : LIQUIDE INFLAMMABLE, N.S.A. Étiquette : 3 : Liquides inflammables Emballage : Groupe d'emballage III : matières faiblement dangereuses.
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le n-butylate de titane est un composé chimique de formule Ti(OCH₂CH₂CH₂CH₃)₄, parfois abrégée Ti(OBu)₄, où Bu représente un groupe butyle −CH₂CH₂CH₂CH₃. Il s'agit d'un liquide incolore qui tend vers le jaune en vieillissant et qui dégage une légère odeur d'alcool. Il est soluble dans de nombreux solvants organiques^[4]. Dans l'eau, il s'hydrolyse en donnant du dioxyde de titane TiO₂, ce qui permet de déposer des revêtements de géométries et de dimensions variables, jusqu'à l'échelle nanométrique^[5],[6]. Comme la plupart des alcoolates de titane — hormis l'isopropylate de titane — Ti(OBu)₄ forme un cluster complexe et n'existe pas à l'état de monomère, bien qu'il soit généralement représenté ainsi.

• 
  Exemple de cluster d'alcoolate de titane.

On peut obtenir Ti(OBu)₄ en traitant le tétrachlorure de titane TiCl₄ avec du n-butanol HOCH₂CH₂CH₂CH₃, abrégé HOBu :

TiCl₄ + 4 HOBu ⟶ Ti(OBu)₄ + 4 HCl.

Cette réaction nécessite une base pour être complète.

Ti(OBu)₄ échange facilement ses substituants alcoolate, de sorte qu'il n'est pas compatible avec les alcools comme solvants :

Ti(OBu)₄ + HOR ⟶ Ti(OBu)₃(OR) + HOBu ;

Ti(OBu)₃(OR) + HOR ⟶ Ti(OBu)₂(OR)₂ + HOBu, etc.

Le n-butylate de titane est utilisé pour la production de poudres nanocristallines de dioxyde de titane TiO₂, de poudres nanométriques d'anatase et de couches minces de titanate de bismuth Bi₄Ti₃O₁₂ ferroélectrique^[3].

Notes et références

1. Entrée « Tetra-n-butyl orthotitanate » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 4 janvier 2023 (JavaScript nécessaire)
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. « Fiche du composé Titanium(IV) n-butoxide, 99+%  », sur Alfa Aesar (consulté le 4 janvier 2023).
4. (en) Richard P. Pohanish et Stanley A. Greene, Wiley Guide to Chemical Incompatibilities, John Wiley & Sons, 2009, p. 1010. (ISBN 978-0-470-52330-8)
5. (en) Cui Wang, Shaohua Liu, Yingying Duan, Zhehao Huang et Shunai Che, « Hard-templating of chiral TiO₂ nanofibres with electron transition-based optical activity », Science and Technology of Advanced Materials, vol. 16, n^o 5,‎ octobre 2015, article n^o 054206 (PMID 27877835, PMCID 5070021, DOI 10.1088/1468-6996/16/5/054206, Bibcode 2015STAdM..16e4206W, lire en ligne ).
6. (en) Limin Wu et Jamil Baghdachi, Functional Polymer Coatings: Principles, Methods, and Applications, Wiley, 2015, p. 10. (ISBN 978-1-118-88303-7)

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