El cloruro de oro(III) , tradicionalmente llamado cloruro áurico , es un compuesto inorgánico de oro y cloro con la fórmula molecular Au₂Cl₆ . El " III " en el nombre indica que el oro tiene un estado de oxidación de +3, típico de muchos compuestos de oro. Tiene dos formas: el monohidrato (AuCl₃ · H₂O ) y la forma anhidra, ambas sólidas higroscópicas y fotosensibles. Este compuesto es un dímero de AuCl₃ . Tiene varios usos, como agente oxidante y catalizador de diversas reacciones orgánicas .
Estructura
El AuCl3 existe como un dímero con puente de cloruro tanto en estado sólido como gaseoso , al menos a bajas temperaturas. [ 2 ] El bromuro de oro(III) se comporta de manera análoga. [ 1 ] La estructura es similar a la del cloruro de yodo(III) .
Cada centro de oro es plano cuadrado en el cloruro de oro(III), lo cual es típico de un complejo metálico con un recuento de electrones d⁸ . El enlace en AuCl₃ se considera de carácter covalente . [ 1 ]
Propiedades
El cloruro de oro(III) es un sólido cristalino rojo , diamagnético y fotosensible, que forma el monohidrato naranja, AuCl₃ · H₂O ; tanto la forma anhidra como el monohidrato son higroscópicos . La forma anhidra absorbe la humedad del aire para formar el monohidrato, proceso que puede revertirse mediante la adición de cloruro de tionilo . [ 5 ]
Preparación
El cloruro de oro(III) fue preparado por primera vez en 1666 por Robert Boyle mediante la reacción de oro metálico y gas cloro a 180 °C: [ 1 ] [ 6 ] [ 7 ]
- 2 Au + 3 Cl 2 → Au 2 Cl 6
Este método es el más común para preparar cloruro de oro(III). También se puede preparar haciendo reaccionar polvo de oro con monocloruro de yodo : [ 5 ]
- 2 Au + 6 ICl → 2 AuCl 3 + 3 I 2
La reacción de cloración puede llevarse a cabo en presencia de cloruro de tetrabutilamonio , siendo el producto la sal lipofílica tetracloraurato de tetrabutilamonio. [ 8 ]
Otro método de preparación es a través del ácido cloroáurico , que se obtiene disolviendo primero el polvo de oro en agua regia para dar ácido cloroáurico: [ 9 ]
- Au + HNO 3 + 4 HCl → H [ AuCl 4 ] + 2 H 2 O + NO
El ácido cloroáurico resultante se calienta posteriormente en una atmósfera inerte a unos 100 °C para dar Au 2 Cl 6 : [ 10 ] [ 11 ]
- 2 H [ AuCl 4 ] → Au 2 Cl 6 + 2 HCl
Reacciones

Descomposición
El AuCl3 anhidro comienza a descomponerse en AuCl (cloruro de oro(I)) a unos 160 °C (320 °F) ; sin embargo, este, a su vez, sufre desproporción a temperaturas más altas para dar oro metálico y AuCl3 : [ 5 ] [ 10 ]
- AuCl 3 → AuCl + Cl 2 (160 °C)
- 3 AuCl → AuCl 3 + 2 Au (>210 °C)
Debido a la desproporción del AuCl, por encima de 210 °C, la mayor parte del oro se encuentra en forma de oro elemental. [ 12 ] [ 11 ]
El cloruro de oro(III) es más estable en atmósfera de cloro y puede sublimarse a unos 200 °C sin descomposición. En atmósfera de cloro, el AuCl₃ se descompone a 254 °C produciendo AuCl, que a su vez se descompone a 282 °C en oro elemental. [ 2 ] [ 13 ] Este hecho de que no existan cloruros de oro por encima de 400 °C se utiliza en el proceso Miller . [ 14 ]
Otras reacciones
El AuCl3 es un ácido de Lewis y forma complejos fácilmente . Por ejemplo, reacciona con ácido clorhídrico para formar ácido cloroáurico ( H [ AuCl4 ] ) : [ 15 ]
- HCl + AuCl 3 → H + + [ AuCl 4 ] −
El ácido cloroáurico es el producto que se forma cuando el oro se disuelve en agua regia . [ 15 ]
Al entrar en contacto con el agua, el AuCl₃ forma hidratos ácidos y la base conjugada [ AuCl₃ (OH)] ⁻ . Un ion Fe²⁺ puede reducirlo, provocando la precipitación de oro elemental de la disolución. [ 1 ] [ 16 ]
Otras fuentes de cloruro, como el KCl , también convierten el AuCl₃ en [ AuCl₄ ] ⁻ . Las soluciones acuosas de AuCl₃ reaccionan con una base acuosa como el hidróxido de sodio para formar un precipitado de Au(OH) ₃ , que se disolverá en exceso de NaOH para formar aurato de sodio ( NaAuO₂ ) . Si se calienta suavemente, el Au(OH) ₃ se descompone en óxido de oro(III) , Au₂O₃ , y luego en oro metálico. [ 15 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
El cloruro de oro(III) es el punto de partida para la síntesis química de muchos otros compuestos de oro. Por ejemplo, la reacción con cianuro de potasio produce el complejo soluble en agua, K [ Au(CN) 4 ] : [ 20 ]
- AuCl 3 + 4 KCN → K [ Au(CN) 4 ] + 3 KCl
El fluoruro de oro(III) también se puede producir a partir de cloruro de oro(III) haciéndolo reaccionar con trifluoruro de bromo . [ 15 ]
El cloruro de oro(III) reacciona con benceno en condiciones suaves (tiempos de reacción de unos pocos minutos a temperatura ambiente) para producir el dicloruro de feniloro(III) dimérico; una variedad de otros arenos experimentan una reacción similar: [ 21 ]
- 2 PhH + Au 2 Cl 6 → [ PhAuCl 2 ] 2 + 2 HCl
El cloruro de oro(III) reacciona con el monóxido de carbono de diversas maneras. Por ejemplo, la reacción de AuCl₃ anhidro y monóxido de carbono bajo SOCl₂ produce cloruro de oro(I,III) con Au(CO)Cl como intermedio: [ 22 ] [ 23 ]
- 2 AuCl 3 + 2 CO → Au 4 Cl 8 + 2 COCl 2
Si hay exceso de monóxido de carbono, se produce Au(CO)Cl en su lugar. [ 24 ] [ 25 ]
Sin embargo, en presencia de tetracloroetileno y a 120 °C, el cloruro de oro(III) se reduce primero a cloruro de oro(I), que posteriormente reacciona para formar Au(CO)Cl. También se sabe que el AuCl₃ cataliza la producción de fosgeno . [ 25 ] [ 26 ]
Aplicaciones
El cloruro de oro(III) tiene muchos usos en el laboratorio y se desarrolla principalmente en este entorno. [ 5 ]
Síntesis orgánica
Desde 2003, el AuCl₃ ha despertado el interés de los químicos orgánicos como catalizador ácido suave para diversas reacciones, [ 27 ] aunque no se han comercializado transformaciones. Las sales de oro(III) , especialmente el Na [ AuCl₄ ] , ofrecen una alternativa a las sales de mercurio (II) como catalizadores para reacciones que involucran alquinos . Una reacción ilustrativa es la hidratación de alquinos terminales para producir compuestos acetilados . [ 28 ]
El oro cataliza la alquilación de ciertos anillos aromáticos y la conversión de furanos en fenoles . Algunos alquinos experimentan aminación en presencia de catalizadores de oro(III). Por ejemplo, una mezcla de acetonitrilo y cloruro de oro(III) cataliza la alquilación del 2-metilfurano con metil vinil cetona en la posición 5: [ 29 ]
La eficiencia de esta reacción organoáurea es notable porque tanto el furano como la cetona son sensibles a reacciones secundarias como la polimerización en condiciones ácidas. En algunos casos donde hay alquinos presentes, a veces se forman fenoles (Ts es una abreviatura de tosil ): [ 29 ]
Esta reacción implica un reordenamiento que da lugar a un nuevo anillo aromático. [ 30 ]
Otro ejemplo de una reacción catalizada por AuCl3 es una hidroarilación, que es básicamente una reacción de Friedel-Crafts que utiliza complejos metal-alquino. Ejemplo, la reacción de mesitileno con fenilacetileno : [ 31 ]
El cloruro de oro(III) se puede utilizar para la oxidación directa de aminas primarias en cetonas, como la oxidación de ciclohexilamina a ciclohexanona . [ 5 ]
Esta reacción es sensible al pH, requiriendo un pH ligeramente ácido para que se produzca; sin embargo, no requiere ningún paso adicional. [ 5 ]
En la producción de compuestos organooro(III), se utiliza AuCl₃ como fuente de oro. Un ejemplo principal de esto es la producción de complejos monoariloro(III), que se producen mediante auración electrofílica directa de arenos con cloruro de oro(III). [ 32 ]
nanopartículas de oro
El cloruro de oro(III) se utiliza en la síntesis de nanopartículas de oro , las cuales se estudian ampliamente por sus propiedades únicas dependientes del tamaño y sus aplicaciones en campos como la electrónica, la óptica y la biomedicina. Las nanopartículas de oro se pueden preparar reduciendo el cloruro de oro(III) con un agente reductor como el tetrafluoroborato de sodio , seguido de la estabilización con un agente de recubrimiento. [ 33 ]
Fotografía
El cloruro de oro(III) se ha utilizado históricamente en la industria fotográfica como sensibilizador en la producción de películas y papeles fotográficos. Sin embargo, con la llegada de la fotografía digital, su uso en este campo ha disminuido. [ 34 ]
fenómeno natural
Este compuesto no se encuentra en la naturaleza; sin embargo, se conoce un compuesto similar con la fórmula AuO(OH,Cl)· n H 2 O como producto de la oxidación natural del oro. [ 35 ] [ 36 ]
Referencias
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Enlaces externos
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