Niobiumpentakloridi

Niobiumpentakloridi eli niobium(V)kloridi (NbCl5) on niobium- ja kloridi-ionien muodostama epäorgaaninen ioniyhdiste. Ainetta käytetään niobiummetallin ja muiden niobiumyhdisteiden valmistuksessa ja orgaanisessa synteesissä.

Rakenne ja ominaisuudet
Huoneenlämpötilassa niobiumpentakloridi muodostaa kirkkaan keltaisia kiteitä, jotka ovat hyvin hygroskooppisia. Se hydrolysoituu vedessä muodostaen vetykloridia, niobiumoksikloridia ja vedellistä niobiumpentoksidia, jota kutsutaan niobiumhapoksi. Yhdiste liukenee  rikkihappoon ja orgaanisiin liuottimiin, kuten etanoliin, bentseeniin ja tetrahydrofuraaniin. Niobiumpentakloridi sulaa noin 250 °C:n lämpötilassa punaoranssiksi nesteeksi.

Kaasufaasissa niobiumpentakloridi esiintyy monomeerinä, mutta nesteessä ja kiinteässä olomuodossa se on dimeeri, jonka niobiumionit ovat yhteydessä toisiinsa kahden kloridi-ionin välityksellä. Rakenne on analoginen tantaalipentakloridin kanssa. Yhdiste on Lewis-happo ja muodostaa komplekseja Lewis-emästen kanssa.

Valmistus ja käyttö
Yleisin tapa valmistaa niobiumpentakloridia teollisesti on niobiummetallin tai ferroniobiumin käsittely kloorikaasulla 300–350 °C:n lämpötilassa. Myös niobiumpentoksidin ja hiilen seosta voidaan kloorata, mutta tällöin muodostuu niobiumpentakloridin lisäksi usein myös niobiumoksikloridia. 
2 Nb + 5 Cl2 → 2 NbCl5

Erittäin puhdasta niobiummetallia valmistetaan niobiumpentakloridista pelkistämällä vedyn avulla ja tämä on yhdisteen tärkein käyttö. Siitä valmistetaan myös muita niobiumyhdisteitä, kuten niobiumpentaeroksidia ja muita alkoksideja, joita hyödynnetään niobiumpentoksidin valmistuksessa. Sitä käytetään myös Diels–Alder-reaktioissa, joissa se aktivoi alkeeneja ja katalyyttinä Friedel–Crafts-reaktioissa.

Lähteet

Kloridit
Niobiumyhdisteet