鈦酸丁酯

鈦酸丁酯
IUPAC名
titanium(4+) butan-1-olate
别名 钛酸四丁酯
丁醇鈦
识别
CAS号 5593-70-4
PubChem 21801
ChemSpider 13836735
SMILES
 
  • CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].[Ti+4]
InChI
 
  • 1S/4C4H9O.Ti/c4*1-2-3-4-5;/h4*2-4H2,1H3;/q4*-1;+4
InChIKey YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N
UN编号 2920
EINECS 227-006-8
性质
化学式 C16H36O4Ti
摩尔质量 340.32164 g·mol⁻¹
氣味 弱酒精味[1]
密度 0.998 g/cm3[1]
熔点 -55 °C[1]
沸点 312 °C[1]
溶解性（水） 分解[1]
溶解性 大多數有機溶劑，酮除外[1]
折光度n
D 		1.486[1]
热力学
ΔfHm⦵298K -1670 kJ/mol[2]
热容 711 J/(mol·K)[2]
危险性
致死量或浓度：
LD50（中位剂量）
 3122 mg/kg（大鼠，口服）
180 mg/kg（小鼠，靜脈注射）[1]
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

鈦酸丁酯（英語：Titanium butoxide）是一種金屬有機化合物，化學式為Ti(C4H9)4。它是一種無色無味的液體，被氧化的樣品呈淡黃色並帶有淡淡的類似酒精的氣味。 它可溶於許多有機溶劑。[1][3]它水解生成二氧化鈦，可以沉積各種形狀和尺寸的TiO2塗層，甚至可達納米級。[4][5]

結構與合成

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典型鈦酸酯的結構，如鈦酸乙酯（為清楚起見，去除了有機取代基）

與大多數鈦酸酯（鈦酸異丙酯除外）一樣，Ti(OBu)4不是單體，而是作為簇存在。但其通常仍被認為是單體。

它是使用丁醇處理四氯化鈦製備的：

TiCl4 + 4 HOBu → Ti(OBu)4 + 4 HCl

反應需要使用鹼才能完成。

反應

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與其他鈦酸酯一樣，鈦酸丁酯可以交換醇基團：

Ti(OBu)4 + HOR → Ti(OBu)3(OR) + HOBu
Ti(OBu)3(OR) + HOR → Ti(OBu)2(OR)2 + HOBu

因此，鈦酸丁酯不溶於乙醇溶劑。

類似於醇交換，鈦酸丁酯很容易水解。反應非常複雜，但可以用此方程概括：

Ti(OBu)4 + 2H2O → TiO2 + 4HOBu

熱分解將產生二氧化鈦：

Ti(OBu)4 → TiO2 + 2Bu2O

參考資料

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 Butyl titanate. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. ^ 2.0 2.1 Tetrabutyl titanate. nist.gov
  3. ^ Pohanish, Richard P.; Greene, Stanley A. Wiley Guide to Chemical Incompatibilities. John Wiley & Sons. 2009: 1010. ISBN 978-0-470-52330-8. 
  4. ^ Wang, Cui. Hard-templating of chiral TiO2 nanofibres with electron transition-based optical activity. Science and Technology of Advanced Materials. 2015, 16 (5): 054206. Bibcode:2015STAdM..16e4206W. PMC 5070021 可免费查阅. PMID 27877835. doi:10.1088/1468-6996/16/5/054206. 
  5. ^ Wu, Limin; Baghdachi, Jamil. Functional Polymer Coatings: Principles, Methods, and Applications. Wiley. 2015: 10. ISBN 978-1-118-88303-7.