Chlorure de chrome(III)

Le chlorure de chrome(III) anhydre adopte la structure YCl₃, où les ions Cr³⁺ occupent un tiers des interstices octaédriques dans des couches alternées d'un réseau pseudo-cubique à faces centrées d'ions Cl⁻. L'absence de cations dans une couche sur deux conduit à une faible liaison entre deux couches adjacentes. Pour cette raison, les cristaux de CrCl₃ clivent aisément le long des plans entre couches, ce qui donne l'aspect flaky (micacé) des échantillons de chlorure de chrome(III)[9] - [10].

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  Modèle compact d'empilement cubique à faces centrées d'ions chlorure dans la structure cristalline de CrCl₃
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  Modèle boules-bâtonnets d'une partie d'une couche
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  Empilement de couches

Les chlorures de chrome(III) possèdent la propriété assez inhabituelle d'exister sous plusieurs formes chimiques distinctes (isomères), qui diffèrent quant au nombre d'anions chlorure coordonnés avec Cr(III) et l'eau de cristallisation. Les différentes formes existent à la fois sous forme solide et en solution aqueuse. Plusieurs membres sont connus des séries [CrCl_3−n(H₂O)_n]^z+. Le principal hexahydrate peut être plus précisément décrit comme [CrCl₂(H₂O)₄]Cl(H₂O)₂. Il est constitué du cation [CrCl₂(H₂O)₄]⁺ trans et de molécules d'eau supplémentaires et d'un anion chlorure dans le réseau[11]. Deux autres hydrates sont connus, [CrCl(H₂O)₅]Cl₂(H₂O) vert pâle et [Cr(H₂O)₆]Cl₃ violet. Un comportement similaire existe avec d'autres composés du chrome(III).

CrCl₃ est un acide de Lewis, classé comme "dur" selon le concept HSAB. Il forme plusieurs adduits de type [CrCl₃L₃]^z, où L est une base de Lewis. Par exemple, il réagit avec la pyridine (C₅H₅N) pour former un adduit :

CrCl₃ + 3 C₅H₅N → CrCl₃(C₅H₅N)₃

Le traitement avec du chlorure de triméthylsilyle dans du THF donne le complexe THF anhydre[16] :

CrCl₃^.(H₂O)₆ + 12 (CH₃)₃SiCl + 3 THF → CrCl₃(THF)₃ + 6 ((CH₃)₃Si)₂O + 12 HCl

Le chlorure de chrome(III) est utilisé comme précurseur de nombreux composés organochromiques, par exemple le bis(benzène)chrome, un analogue du ferrocène :

Les complexes de phosphine dérivés de CrCl₃ catalysent la trimérisation de l'éthylène en hex-1-ène[17] - [18].

Une utilisation de niche du CrCl₃ en synthèse organique concerne la préparation in situ du chlorure de chrome(II), un réactif utilisé pour la réduction des halogénoalcanes et pour la synthèse des halogénures (E)-alcényles. La réaction est habituellement faite avec deux moles de CrCl₃ par mole d'hydrure d'aluminium et de lithium, bien que si les conditions d'acidité du milieu aqueux sont appropriées, le zinc et l'acide chlorhydrique peuvent suffire.

Le chlorure de chrome(III) a aussi été utilisé comme acide de Lewis dans des réactions organiques, par exemple pour catalyser la réaction de Diels-Alder nitroso[19].

Plusieurs colorants contenant du chrome sont utilisés commercialement pour teinter la laine. Les colorants typiques sont des triarylméthanes constitués de dérivés de l'acide orthohydroxybenzoïque[20].

• Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
• The Merck Index, 7th edition, Merck & Co, Rahway, New Jersey, USA, 1960.
• J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th ed., p. 723, Wiley, New York, 1992.
• K. Takai, in Handbook of Reagents for Organic Synthesis, Volume 1: Reagents, Auxiliaries and Catalysts for C-C Bond Formation, (R. M. Coates, S. E. Denmark, eds.), pp. 206–211, Wiley, New York, 1999.

• International Chemical Safety Card 1316 (anhydr. CrCl₃)
• International Chemical Safety Card 1532 (CrCl₃⋅6H₂O)
• National Pollutant Inventory – Chromium (III) compounds fact sheet
• NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
• IARC Monograph "Chromium and Chromium compounds"