氯化铝

氯化铝（Aluminum Chloride）别名三氯化铝，是一种共价化合物，为白色结晶型且具有强烈氯化氢气味的固体，样品受到污染时会呈现黄色，分子式为AlCl3，分子量为133.34，密度为2.44 g/cm3，熔点为192.6 °C，但氯化铝在178℃时就可以升华。能溶于水，并生成六水合物AICl3·6H2O，氯化铝在空气中容易吸收水分而产生烟雾，其水溶液呈酸性，与水结合时会产生爆炸性暴力并释放大量热量，也能溶于许多有机溶剂。

氯化铝能与很多无机化合物、有机化合物生成配位化合物，如与氨生成氨络合物；与一价金属卤化物生成络合物等。无水氯化铝升华之后生成的气体为双分子结构，同样，溶于非极性分子或处于熔融状态时也呈现双聚分子结构，而固体氯化铝则为层状结构。可由金属铝和氯作用或由无水氯化氢气体与熔融金属铝作用而制得。

氯化铝可以用作有机合成和石油工业的催化剂，特别是作为傅氏基化或酰基化反应的催化剂而广泛得到应用，此外，氯化铝还可以用来处理润滑油和制造蒽醌等。氯化铝具有腐蚀性，吸入高浓度氯化铝可刺激上呼吸道从而产生支气管炎，个别人可引起支气管哮喘。

分子结构

无水三氯化铝是共价化合物，其在178℃时可直接升华，生成的气体是双分子化合物，当氯化铝溶于非极性分子或处于熔融状态时也呈现双聚分子结构，固态氯化铝则为层状结构。

在氯化铝分子中，Al与Cl都是第三周期元素，原子半径都比较大，所以它们不容易形成像BF3中的大Π键。为了克服Al原子的缺电子性，使其达到八电子的较稳定结构，在气相或非极性溶剂中，两个单体AICl3，分子可利用Cl→Al原子间的电子对授受关系而聚合成Al2Cl6分子，如图所示，结构中含两个Al—CI—AI三中心四电子氯桥键，其中Al原子采取sp3杂化共形成4个键，双聚分子结构犹如两个共用一边的四面体，铝位于四面体的中央，氯在六个角上；每个铝原子连接着四个氯原子，而每个位于中间的氯原子连着两个铝原子。

氯化铝能溶于水，并生成六水氯化铝，其是一种白色至微黄色结晶或颗粒，溶于水、醚、醇，水溶液呈酸性，六水氯化铝为无色正交晶体，分子几何形状为八面体。

理化性质

物理性质

氯化铝纯净时为白色晶体粉末，但因样品受到污染因而有时呈现黄色，易潮解。密度为2.44 g/cm³，氯化铝在178℃时就可以升华，熔点为192.6 °C，临界温度为620 K，临界压力为2.63 MPa，无水三氯化铝是一种强烈的吸水剂，氯化铝易溶于水、醇、氯仿及四氯化碳，微溶于苯。

化学性质

氯化铝的水溶液呈酸性，由于AlCl3分子中铝原子是缺电子原子，氯原子有孤对电子，可形成配位键，故生成双聚分子Al2Cl6。无水三氯化铝是最常用的路易斯酸，在湿空气中会强烈发烟，生成氯化氢气体和氢氧化铝。氯化铝能与很多无机和有机化合物生成配位化合物。如遇气体氨生成氨络合物；与一价金属的卤化物生成M（AlCl4）类型的络合物，与氯化钠、氯化钾、氯化钙等盐类能形成低共熔点混合物；与二氧化氮、五氯化磷、二氧化硫、硫化氢、水等化合物起加合作用，所得的产物均易分解。

氯化铝与水反应

氯化铝与氢氧化钠反应

制备方法

金属铝法

将铝粉放置耐热管中，管外加热后通入氯气，反应开始放出大量的热，此热可使反应极猛烈进行，同时使氯化铝升华成气态，最后收集蒸气并冷凝，即得无水三氯化铝，反应式为

这种生产方法的特点是土法生产，产品质量高、流程简单、设备简单、不用贵重材料、投资少、投产快、需用人员少。

沸腾床法

将一定粒度的工业氧化铝与油焦按一定配比投入焙烧炉中，由下部通入空气，于温度800℃焙烧。焙烧后的物料进入氯化炉。氯化炉中通入氯和氧气，保持温度在900~950℃，铝氧粉在还原剂炭的存在下，与氯反应，生成的气相产物，经预冷、净化去捕集器，得氯化铝成品。尾气经氢氧化钠或亚硫酸钠溶液处理排空，反应式为

铝与氯化氢反应

铝是一种银白色金属，既能溶于酸，又能溶于碱溶液，是一种典型的两性元素。可以使铝与氯化氢气体反应来制备氯化铝，反应如下

铝与氯化铜反应

铝与氯化铜的反应也可以用以制备氯化铝，反应生成氯化铝和铜单质，对环境比较友好，反应如下

应用领域

化工

氯化铝是一种重要的催化剂，用于石油化工、有机合成，特别是作为傅氏烷基化或酰基化反应的催化剂而广泛得到应用，另外，在芳环上引入醛基时氯化铝可以作为催化剂，氯化铝还可以催化碳氢衍生物并将其重排成金刚烷，以及催化环加成反应和碘化甲基镁与醛的加成反应等。

氯化铝在传统上多利用其与芳香族体系的傅氏烷基化或酰基化的反应来进行化学计量，其与羰基发生强烈反应充分体现了氯化铝的路易斯酸的性质，反应式如下

加特曼-科赫反应是以CO及干燥HCl为原料，通过无水AICI3和Cu2Cl2催化，在芳环的电子云密度大的位置上直接引人醛基，反应为

氯化铝可以催化碳氢衍生物并将其重排成金刚烷（反应式1），氯化铝的其他重排反应多用于三烷的合成（反应式2）

氯化铝可以用于催化[2+2]环加成反应和碘化甲基镁与醛的加成反应，反应式如下

食品

氯化铝溶于水中解离为Al3+和Cl-，从溶液中可以析出包含六水合铝离子的水合物[Al(H2O)6]Cl3，水溶液呈酸性，起酸性膨松剂的作用，亦具有防止清酒变色的作用，因此氯化铝可以用作蓬松剂和防腐剂。

医药

氯化铝能抑制大汗腺的分泌，具有抑制分泌、收敛、清洁、止汗等作用。10～25%溶液外涂治疗局部多汗症，0.1~0.5%溶液可供手足癣浸泡用，或者湿敷治疗渗出糜烂性湿疹、皮炎类皮肤病。

安全事宜

毒理数据

小鼠经口LD50：650~800 mg/kg，大鼠经口LD50：3.730 mg/kg。兔子经口LD50为3~5 g/kg，小鼠皮下注射的LD50为200 mg/kg，静脉注射LD50为25 mg/kg。

GHS分类

H290（27.55%）：可能对金属有腐蚀性；

H314（99.75%）：造成严重的皮肤灼伤和眼睛损伤；

H318（48.63%）：造成严重眼部损伤。

危害

吸入高浓度氯化铝可刺激上呼吸道产生支气管炎，个别人可引起支气管哮喘。误服量大时，可引起口腔糜烂、胃炎、上消化道出血和黏膜坏死。长期接触可引起头痛、头晕、食欲减退、咳嗽、鼻塞、胸痛等症状。

应对措施

急救

皮肤接触后应当立即脱去被污染的衣着，用流动清水冲洗患处；眼接触时应提起眼脸，立即用流动清水或2%碳酸氢钠溶液冲洗至少15分钟，并立即就医；不慎吸入后应当立即转移至空气新鲜处，保持呼吸道通畅。

防护措施

工作人员都应穿着安全服，包括全封闭护目镜、橡胶或塑料涂层手套、橡胶鞋和耐酸材料的工作服。在紧急情况下，应佩戴面罩。

泄露与消防

泄露

隔离泄漏污染区，勿使泄漏物与可燃物质（木材、纸、油等）接触，用清洁的铲子将氯化铝收集于密闭容器中做好标记等待处理。如果大量泄漏，最好不要用水处理，在技术人员指导下清除。

消防

小火：使用干化学品或二氧化碳灭火器。可视现场情况将未损坏的容器移离火场周围的区域；

大火：用大量水浸湿火灾区域。如果供水不足，现场人员应撤离。

储存与运输

储存于干燥清洁的仓库内。远离火种、热源。应与易燃、可燃物及碱类、潮湿物品等分开存放。运输时要轻拿轻放。不可与碱类、氧化剂等共储混运，也不可与稻草、纸张、刨花、木屑以及化工易燃物接触，以防发生火灾。

参考资料

Aluminum Chloride | AlCl3 | CID 24012 - PubChem.pubchem.2024-01-19

Log In to SciFinderⁿ.https://scifinder-n.cas.org/searchDetail/substance/640343d90e98827b63e7a89f/substanceDetails.2023-03-13

Aluminum Chloride | AlCl3 - PubChem.pubchem.2023-03-14