Бромид индия

Бромид индия — бинарное неорганическое соединение индия с бромом. В зависимости от степени окисления индия различают три соединения: бромид индия(I) (InBr), бромид индия(II) (InBr₂) и бромид индия(III) (InBr₃, трибромид индия). Все три соединения не встречаются в природе и получаются исключительно синтетически.

Наибольшее практическое значение имеет бромид индия(III), применяемый как водотолерантная кислота Льюиса в органическом синтезе и в производстве полупроводниковых материалов. Смотрите также нашу страницу про металлический индий Ин00 — исходное сырьё для получения всех галогенидов индия.

Физические свойства и основные характеристики

Сводные физические характеристики трёх бромидов индия приведены в таблице. Данные верифицированы по базам WebElements, CRC Handbook и Химической энциклопедии под ред. Кнунянца.

Параметр	InBr (степень окисления +1)	InBr₂ (степень окисления +1/+3)	InBr₃ (степень окисления +3)
Молярная масса, г/моль	194,72	274,63	354,53
Внешний вид	Карминно-красные кристаллы	Светло-жёлтые кристаллы	Белые или бледно-жёлтые кристаллы
Плотность, г/см³	4,96	4,20	4,74
Температура плавления, °C	285	235	435
Температура кипения, °C	656	нет данных	нет данных
Поведение в воде	Разлагается	Реагирует (диспропорционирование)	Растворяется
CAS №	14280-53-6	21264-43-7	13465-09-3

Бромид индия(I) — InBr

Строение и физические свойства

InBr образует карминно-красные кристаллы, расплывающиеся на воздухе (гигроскопичен). Кристаллическая структура — ромбически искажённая типа β-TlI (дистортированная решётка каменной соли), а не кубическая. В воде InBr нестабилен: происходит диспропорционирование с образованием металлического индия и InBr₃.

Получение

Получают взаимодействием металлического индия с InBr₃ при нагревании либо восстановительной реакцией InBr₂ с индием.

Применение

InBr применяется в производстве серных ламп, где галогенид индия используется как один из компонентов световой плазмы. В органической химии InBr активирует реакции окислительного присоединения к алкилгалогенидам, однако практическое использование ограничено лабораторным синтезом.

Бромид индия(II) — InBr₂

Строение и физические свойства

InBr₂ формально записывается как соединение In²⁺, однако реальная структура иная: молекулы димерны и имеют строение In⁺[In³⁺Br₄]. Это смешанновалентное соединение, содержащее одновременно ионы In⁺ и In³⁺. Образует светло-жёлтые кристаллы. В воде вода катализирует реакцию диспропорционирования: 3 InBr₂ → In + 2 InBr₃.

Получение

Получают действием газообразного брома на металлический индий. В расплаве с ксилолом при нагревании с обратным холодильником InBr₃ и металлический индий также реагируют с образованием InBr₂.

Применение

Самостоятельного промышленного применения InBr₂ не имеет. Соединение используется преимущественно как интермедиат в лабораторном синтезе других галогенидов индия.

Бромид индия(III) — InBr₃

Строение и физические свойства

InBr₃ — наиболее стабильное и практически значимое из трёх бромидов. Белые или бледно-жёлтые кристаллы с выраженной гигроскопичностью: требует хранения в атмосфере инертного газа или при герметичной упаковке. Кристаллическая структура аналогична структуре трихлорида алюминия (AlCl₃), индий шестикоординирован. В расплавленном состоянии и в газовой фазе InBr₃ существует преимущественно в форме димера In₂Br₆ с мостиковыми атомами брома — аналог Al₂Cl₆.

InBr₃ хорошо растворяется в воде, образуя кислую гидролизующуюся систему. В отличие от большинства кислот Льюиса на основе металлов, InBr₃ проявляет заметную устойчивость к влаге в реакционных смесях, что является его ключевым технологическим преимуществом.

Получение InBr₃

Промышленный и лабораторный метод — прямой синтез из элементов: металлический индий нагревают в токе азота или CO₂, насыщенного парами брома. Альтернативный путь — реакция оксида индия In₂O₃ с бромистоводородной кислотой:

In₂O₃ + 6 HBr → 2 InBr₃ + 3 H₂O

Полученный продукт очищают возгонкой, в результате которой формируются характерные блестящие кристаллические чешуйки.

Применение бромида индия(III)

InBr₃ — водотолерантная кислота Льюиса. Главное отличие от классических кислот Льюиса (AlCl₃, BF₃, TiCl₄) — устойчивость к протонным растворителям и влаге воздуха, что допускает проведение реакций в водно-органических средах без специальной защиты.

Подтверждённые области применения InBr₃ в органическом синтезе:

• Катализ трёхкомпонентной реакции Бигинелли (β-кетоэфиры, альдегиды, мочевина или тиомочевина) с получением дигидропиримидинонов.
• Синтез дитиоацеталей из непреактивированных алкинов и тиолов.
• Снятие тритильной и ацетальной защиты в многостадийном синтезе.
• Реакции пропаргилирования и аллилирования альдегидов.
• Сульфонирование индолов.

InBr₃ эффективен уже при каталитических нагрузках (0,01–10 мол.%), что делает его практичным катализатором для лабораторного и мелкосерийного производства. В полупроводниковой отрасли соединение используется как прекурсор при химическом осаждении из газовой фазы (CVD) и в производстве материалов для фотоэлектрических преобразователей на основе индия.

Меры предосторожности при работе с бромидами индия

Бромид индия(III) по международной транспортной классификации ООН относится к классу опасности 8 (коррозионные вещества), группа упаковки III. Все три бромида индия требуют защиты органов дыхания и кожи при работе с порошком или в условиях повышенной температуры. InBr₃ при контакте с влажным воздухом выделяет HBr, раздражающий слизистые. InBr₁ расплывается и разлагается на воздухе — работа только в инертной атмосфере.

Хранение — в герметичной упаковке при комнатной температуре под инертным газом (аргон или азот), вдали от источников влаги.

Поставка бромида индия

Бромид индия(III) поставляется в безводной форме (anhydrous), квалификации 99,99% и 99,999% (чистота по металлическому основанию). Типичная фасовка — от нескольких граммов до нескольких сотен граммов в герметичных флаконах. Бромид индия(I) поставляется в форме кусков и порошка, квалификации 99,999%. InBr₂ доступен в ограниченном количестве.

Для уточнения наличия, чистоты и условий поставки — используйте форму заявки на сайте. Смотрите также страницу хлорид индия(III) 3-водный — галогенид индия с аналогичным применением в синтезе и смежными областями использования.