鈦酸丁酯

鈦酸丁酯
IUPAC名 titanium(4+) butan-1-olate
别名	钛酸四丁酯 丁醇鈦
识别
CAS号	5593-70-4
PubChem	21801
ChemSpider	13836735
SMILES	CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].[Ti+4]
InChI	1S/4C4H9O.Ti/c4*1-2-3-4-5;/h4*2-4H2,1H3;/q4*-1;+4
InChIKey	YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N
UN编号	2920
EINECS	227-006-8
性质
化学式	C16H36O4Ti
摩尔质量	340.32164 g·mol⁻¹
氣味	弱酒精味[1]
密度	0.998 g/cm^3[1]
熔点	-55 °C[1]
沸点	312 °C[1]
溶解性（水）	分解[1]
溶解性	大多數有機溶劑，酮除外[1]
折光度n D	1.486[1]
热力学
ΔfHm^⦵298K	-1670 kJ/mol[2]
热容	711 J/(mol·K)[2]
危险性
致死量或浓度：
LD50（中位剂量）	3122 mg/kg（大鼠，口服） 180 mg/kg（小鼠，靜脈注射）[1]
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

鈦酸丁酯（英語：Titanium butoxide）是一種金屬有機化合物，化學式為Ti(C₄H₉)₄。它是一種無色無味的液體，被氧化的樣品呈淡黃色並帶有淡淡的類似酒精的氣味。 它可溶於許多有機溶劑。^[1][3]它水解生成二氧化鈦，可以沉積各種形狀和尺寸的TiO₂塗層，甚至可達納米級。^[4][5]

結構與合成

典型鈦酸酯的結構，如鈦酸乙酯（為清楚起見，去除了有機取代基）

與大多數鈦酸酯（鈦酸異丙酯除外）一樣，Ti(OBu)₄不是單體，而是作為簇存在。但其通常仍被認為是單體。

它是使用丁醇處理四氯化鈦製備的：

TiCl₄ + 4 HOBu → Ti(OBu)₄ + 4 HCl

反應需要使用鹼才能完成。

反應

與其他鈦酸酯一樣，鈦酸丁酯可以交換醇基團：

Ti(OBu)₄ + HOR → Ti(OBu)₃(OR) + HOBu

Ti(OBu)₃(OR) + HOR → Ti(OBu)₂(OR)₂ + HOBu

因此，鈦酸丁酯不溶於乙醇溶劑。

類似於醇交換，鈦酸丁酯很容易水解。反應非常複雜，但可以用此方程概括：

Ti(OBu)₄ + 2H₂O → TiO₂ + 4HOBu

熱分解將產生二氧化鈦：

Ti(OBu)₄ → TiO₂ + 2Bu₂O

參考資料

1. Butyl titanate. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Tetrabutyl titanate. nist.gov
3. Pohanish, Richard P.; Greene, Stanley A. Wiley Guide to Chemical Incompatibilities. John Wiley & Sons. 2009: 1010. ISBN 978-0-470-52330-8. 
4. Wang, Cui. Hard-templating of chiral TiO₂ nanofibres with electron transition-based optical activity. Science and Technology of Advanced Materials. 2015, 16 (5): 054206. Bibcode:2015STAdM..16e4206W. PMC 5070021 . PMID 27877835. doi:10.1088/1468-6996/16/5/054206. 
5. Wu, Limin; Baghdachi, Jamil. Functional Polymer Coatings: Principles, Methods, and Applications. Wiley. 2015: 10. ISBN 978-1-118-88303-7.