镁化合物

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镁化合物是镁和其它元素形成的化合物，在这些化合物中，镁一般为+2价。低价镁化合物也是已知的。

氟镁石（英语：Sellaite）是一种氟化镁矿物，最初于1868年被发现。

无机化合物

氢化物、卤化物和卤酸盐

氢化镁最初于1951年通过镁和氢气在高温、高压和碘化镁催化下反应制得。[1]它可以和水反应放出氢气；它也能在287 °C、1 bar下分解：[2]

MgH2 → Mg + H2

镁可以和卤素形成化学式为MgX2（X=F, Cl, Br, I）的化合物，除了氟化镁外，其余卤化物都易溶于水，但氟化镁的溶解度较其它碱土金属的氟化物大。工业上通过硫酸镁和氟化钠的反应制备高纯度的氟化镁，它在1320 °C升华。氯化镁一般通过氧化镁的氯化制得，或通过六水合氯化镁在干燥氯化氢下和氯化铵反应，再热分解生成的镁铵复盐得到。[3]它的水合物会水解，而使溶液显酸性；直接加热水合物会得到水解产物：[3][4]

[Mg(H2O)6]2+ ⇌ [Mg(H2O)5(OH)]+ + H3O+ （在溶液中水解）
MgCl2·nH2O ⇌ Mg(OH)Cl + HCl + (n-1)H2O （固体加热水解）

氯化镁是离子化合物，它在熔融状态下电解，可以得到镁和氯气。溴化镁和碘化镁的性质与氯化镁相似。[4]卤化镁和氢化镁反应，可以得到HMgX（X=Cl, Br, I）。[3]

高氯酸镁是白色固体，常用作干燥剂。

次氯酸镁和亚氯酸镁是不稳定的化合物，它们容易水解，前者生成碱式盐Mg(OCl)2·2Mg(OH)2，后者生成氢氧化物Mg(OH)2；氯酸镁可由碳酸镁和氯酸反应制得，并从溶液中结晶出六水合物，它也能由氢氧化镁和氯气反应得到，并用丙酮提取出来：[4]

6 Mg(OH)2 + 6 Cl2 → 5 MgCl2 + Mg(ClO3)2 + 6 H2O

高氯酸镁是易溶于水的白色粉末，可由氧化镁和高氯酸反应得到，它从溶液中结晶出六水合物，再在200~250 °C的真空中通过五氧化二磷干燥，可以得到无水高氯酸镁。它是常用的干燥剂，也可用作路易斯酸或亲电试剂活化剂。[5]高溴酸镁也可以六水合物的形式从溶液中结晶出来，对其加热可以得到无水物，无水物继续加热，它分解为氧化镁、溴和氧气。[6]

氧化物及硫属化物

氧化镁是一些镁化合物热分解的最终产物，它通常通过灼烧碳酸盐或氢氧化物来制备。氢氧化镁是一种强电解质，可由可溶性镁盐和氢氧化钠反应得到，它和氧化镁一样，在空气中放置会生成碱式碳酸盐。[3]硫化镁可由镁和硫化氢反应，或通过硫酸镁和二硫化碳在高温反应制得：[7]

Mg + H2S → MgS + H2
3 MgSO4 + 4 CS2 → 3 MgS + 4 COS + 4 SO2

它可以水解为Mg(HS)2，并在较高温度进一步水解为Mg(OH)2。氢硫化镁的溶液也可通过硫化氢和氧化镁悬浮液反应制得。[8]镁的多硫化物在镁硫电池中有所研究。[9]硒化镁比硒化锌活泼，在潮湿空气中分解；[10]碲化镁和硒化镁的性质相似。[11]

有机化合物

格氏试剂

主条目：格氏试剂

格氏试剂的名称源自发现它的法国化学家维克多·格林尼亚，这类有机镁化合物具有R–Mg–X通式，其中R为烃基，X为卤素，它们通常与溶剂分子配位。格氏试剂可由镁在溶剂中和卤代烃反应得到，由于镁的表面存在氧化膜，一般会加入碘来加速反应。[3]格氏试剂在有机合成中通常用于延长碳链：[12]

二烃基镁

二烃基镁是具有R–Mg–R'的有机化合物，可由二烃基汞和镁的反应制得。[13]它们的反应性和格氏试剂相似，可以和氧、水、氨反应。[14]

(9,10-二氢蒽-9,10-二基)三(四氢呋喃)合镁是镁和蒽在四氢呋喃中反应得到的产物，它可用于提供C14H102−碳负离子，和亲电试剂反应，得到二氢蒽的衍生物。[15]

参考文献

  1. ^ Egon Wiberg, Heinz Goeltzer, Richard Bauer. Synthese von Magnesiumhydrid aus den Elementen (Synthesis of Magnesium Hydride from the Elements) (PDF). Zeitschrift für Naturforschung B. 1951, 6b: 394 [2021-12-06]. （原始内容 (PDF)存档于2020-09-20）. 
  2. ^ McAuliffe, T. R. Hydrogen and Energy illustrated. Springer. 1980: 65 [2021-12-06]. ISBN 978-1-349-02635-7. （原始内容存档于2022-03-25）.  Extract of page 65 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 无机化学丛书. 第二卷. 铍 碱土金属 硼 铝 镓分族. 科学出版社. pp 154
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 R.C. Ropp. Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds, Elsevier. ISBN 9780444595508.
  5. ^ Chakraborti, Asit K.; Chankeshwara, Sunay V., Magnesium Perchlorate, Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, 2009-03-15, doi:10.1002/047084289x.rn01002 
  6. ^ Isupov, V. K.; Gavrilov, V. V.; Kirin, I. S. Thermal decomposition of magnesium, calcium, strontium and barium perbromates（俄文）. Zhurnal Neorganicheskoi Khimii, 1977. 22 (9): 2592-2594. ISSN 0044-457X.
  7. ^ Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, pp. 909.
  8. ^ Edward Divers, Tetsukichi Shimidzu. LVII.—Magnesium hydrosulphide solution, and its use in chemicolegal cases as a source of hydrogen sulphide. J. Chem. Soc., Trans. 1884, 45 (0): 699–702 [2021-12-10]. ISSN 0368-1645. doi:10.1039/CT8844500699 （英语）. 
  9. ^ Divyamahalakshmi Muthuraj, Madhu Pandey, Murali Krishna, Arnab Ghosh, Raja Sen, Priya Johari, Sagar Mitra. Magnesium polysulfide catholyte (MgSx): Synthesis, electrochemical and computational study for magnesium-sulfur battery application. Journal of Power Sources. 2021-02, 486: 229326 [2021-12-10]. doi:10.1016/j.jpowsour.2020.229326 （英语）. 
  10. ^ Moser, L.; Doctor, E. Preparation of hydrogen selenide from metallic selenides. Zeitschrift fuer Anorganische und Allgemeine Chemie, 1921. 118: 284-292. ISSN 0044-2313.
  11. ^ Moser, L.; Ertl, K. The preparation of hydrogen telluride from metallic tellurides. Zeitschrift fuer Anorganische und Allgemeine Chemie, 1921. 118: 269-283. ISSN 0044-2313.
  12. ^ Henry Gilman and R. H. Kirby (1941). "Butyric acid, α-methyl-". Org. Synth.; Coll. Vol. 1: 361. 
  13. ^ 宋礼成，王佰全. 金属有机化学原理及应用. 高等教育出版社, 2012.10. pp 104-118. 镁有机化合物. ISBN 978-7-04-035161-3
  14. ^ Schlenk, Wilh, Jr. Magnesium dialkyls and magnesium diaryls. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft [Abteilung] B: Abhandlungen, 1931. 64B: 736-739. ISSN 0365-9488.
  15. ^ Borislav Bogdanovic. Magnesium anthracene systems and their application in synthesis and catalysis. Accounts of Chemical Research. 1988-07-01, 21 (7): 261–267 [2021-12-10]. ISSN 0001-4842. doi:10.1021/ar00151a002. （原始内容存档于2021-12-06） （英语）. 

拓展阅读


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