Chlorure d'indium(III)

Le chlorure d'indium(III) forme des cristaux blancs et hygroscopiques facilement sublimables[5]. Le point de fusion est donné à 586 °C et le point de sublimation à 418 °C [6]. L'équation d'Antoine qui donne la pression de vapeur saturante en fonction de la température est pour, InCl₃, de la forme ln(P) = −A/T+B, avec P, la pression en Torr, T, la température en K et les paramètres A = 8086 ± 168 et B = 12,654 dans l'intervalle de température de 489 K à 564 K (216 à 291 °C)[7]. La chaleur de sublimation est de 154 kJ·mol^-1[7]. En phase gazeuse, le chlorure d'indium(III) est sous forme de dimères, In₂Cl₆.

Le trichlorure d'indium anhydre réagit violemment avec l'eau et s'hydrolyse (protolyse) rapidement[8] C'est le composé d'indium le plus soluble[9].

En solution avec de l'acide chlorhydrique, InCl₃ étant un acide de Lewis, forme avec les ions chlorure, qui sont des ligands donneurs, des complexes hexachloro, [InCl₆]³⁻ et aquopentachloro [InCl₅(H₂O)]²⁻[6] - [10].

Le chlorure d'indium(III) fondu (liquide) est un conducteur électrique[10]. InCl₃ réagit avec de l'indium métallique à haute température pour former des chlorures d'indium de valence inférieure comme In₅Cl₉, In₂Cl₃ et InCl[10].

InCl₃, à l'état solide, a une structure cristalline monoclinique isotypique à celle du chlorure d'aluminium(III) et de groupe d'espace C2/m avec les paramètres suivants : a = 64,1 pm, b = 111,0 pm, c = 63,1 pm et ß = 109°48'[3]. Ainsi comme donc AlCl₃ et TlCl₃, la structure d'InCl₃ consiste en l'empilement selon l'axe c de couches constituées de rangements très compacts d'ions chlorures encadrant une couche d'ions In³⁺ ayant une géométrie de coordination octaédrique[10]. Ce motif est semblable à celui observé dans le chlorure d'yttrium, YCl₃[11].

L'indium est un métal relativement électropositif. Chauffé, il brûle dans le gaz dichlore pour donner le trichlorure anhydre.

In _{solide cristal} + 3/2 Cl_{2 gaz chlore} → InCl_{3 poudre blanche}

Le chlorure d'indium peut être également obtenu anhydre par réaction d'un mélange d'oxyde d'indium(III), In₂O₃ et de charbon actif dans un courant de dichlore[5] - [8].

${\displaystyle \mathrm {2\ In+Cl_{2}\longrightarrow 2\ InCl_{3}} }$

Le trichlorure d'indium peut également être préparé en dissolvant de l'indium dans de l'acide chlorhydrique[8]. La forme tétrahydrate de celui-ci est cristallisée à partir de solutions aqueuses[8].

Une autre synthèse publiées utilise une cellule électrochimique avec une mélange méthanol/benzène comme solution (solvant)[12]. Enfin, une autre voie de synthèse passe par la réaction de l'oxyde d'indium(III) avec du chlorure de thionyle à 300 °C[3]:

${\displaystyle \mathrm {In_{2}O_{3}+3\ SOCl_{2}\longrightarrow 2\ InCl_{3}+3\ SO_{2}} }$

Dans une solution anhydre de diéthyl éther, InCl₃ réagit avec de l'hydrure de lithium, LiH, pour former LiInH₄, un composé instable qui se décompose au-dessous de 0 °C[13], et qui réagit donc in situ comme réducteur en synthèse organique[14] pour préparer des amines tertiaires et des adduits phosphine-InH₃.

Le triméthylindium, InMe₃ peut être produit par la réaction d'InCl₃ en solution dans l'éther diéthylique avec un réactif de Grignard (organomagnésien mixte), l'iodure de méthylmagnésium (MeMgI) ou avec du méthyllithium (LiCH₃). Le triéthylindium peut être de la même façon obtenu avec le bromure d'éthylmagnésium (EtMgBr), un autre réactif de Grignard[15] :

InCl₃ + 3LiMe → Me₃In.OEt₂ + 3LiCl

InCl₃ + 3MeMgI → Me₃In.OEt₂ + 3MgClI

InCl₃ + 3EtMgBr → Et₃In.OEt₂ + 3MgBr₂

L'éther peut être éliminé par chauffage à 25 °C sous vide.

Un autre usage important du trichlorure d'indium en synthèse organique est celui d'un catalyseur acide de Lewis dans des acylations de Friedel-Crafts et des réactions de Diels-Alder. Un exemple d'une telle réaction se déroule à température ambiante, avec une charge de catalyseur de 1 % molaire et dans un mélange acétonitrile-eau[16]. La première étape est une condensation de Knoevenagel entre l'acide barbiturique et l'aldéhyde, la seconde est une réaction de Diels-Alder à demande électronique inverse qui est une réaction à plusieurs constituants, l'acide N,N'-diméthylbarbiturique (en noir), le benzaldéhyde (en bleu) et l'éthyle vinyle éther (en rouge):

Avec InCl₃ comme catalyseur, le rendement chimique publié est de 90 % et le pourcentage d'isomère trans est de 70 %. Sans le catalyseur, le rendement baisse à 65 % avec 50 % de produit trans.

Par ailleurs, Le chlorure d'indium(III) est aussi utilisé en médecine nucléaire et pour la production de sulfure d'indium (pour les cellules solaires CIGS).

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Indium(III) chloride » (voir la liste des auteurs).