붕소 철(III) 브로마이드 (10031-26-2) 물리적 및 화학적 특성
붕소 철(III) 브로마이드
합성 및 공정화학에서 루이스 산 촉매 및 브로민화 시약으로 사용되는 무기 철(III) 브로마이드염; 일반적으로 수분에 민감하고 부식성 고체 형태로 공급되며, 취급 시 엄격한 관리가 요구됨.
| CAS 번호 | 10031-26-2 |
| 분류 | 철 할로겐화물 / 무기 브로마이드염 |
| 일반 형태 | 분말형 또는 결정 고체 |
| 일반 등급 | EP |
붕소 철(III) 브로마이드는 금속 브로마이드 계열에 속하는 무기 철(III) 할로겐화물로, 화학식은 \(\ce{Br3Fe}\)로 표기됨. 구조적으로는 높은 전하 밀도의 \(\ce{Fe^{3+}}\) 중심 금속 이온과 3개의 브로마이드 음이온이 결합한 형태로 설명할 수 있음. \(\ce{Fe^{3+}}\) 중심은 강한 배위력과 가수분해 성향을 가진 강한 루이스 산이며, 브로마이드는 단일 음전하를 가진 상대적으로 부드러운 할로겐 음이온으로서 유기 리간드에 비해 약한 배위 특성을 나타냄. 계산된 화학 지표들은 수소 결합 공여자 수가 0이며, 소수의 수용체 수를 포함하는 무기염 특성에 일치함.
응축 상에서 이 물질은 극성 이온성 물질로서 친핵체 및 프로틱 매체에 대해 화학적으로 반응성이 있음. 수용액 접촉 시 \(\ce{Fe^{3+}}\) 중심의 가수분해가 진행되어 산성의 철 하이드록소/브로모 화합물과 브롬화 수소산이 형성됨; 이 가수분해가 용액 내 화학 특성을 주도하며 안정성, 부식성 및 적합성에 강한 영향을 미침. 루이스 산으로서 붕소 철(III) 브로마이드는 전자 친화성 활성화 또는 브로민화가 필요한 이종 및 균일 촉매 역할에 활용되며, 그 뚜렷한 산화환원 및 할로겐 화학 특성으로 합성 및 시약 용도로도 중요함.
상업적으로 흔히 사용되는 등급은 EP 등급이 있음.
기본 물리적 특성
밀도
본 데이터 범위 내에서는 해당 특성에 대한 실험적 확립 값이 없음.
융점 또는 분해점
본 데이터 범위 내에서는 해당 특성에 대한 실험적 확립 값이 없음.
수용해도
붕소 철(III) 브로마이드는 이온성 브로마이드로서 극성 용매에 용해됨; 다만 수용성은 \(\ce{Fe^{3+}}\) 중심의 빠른 가수분해로 인해 복잡함. 수중에서 단순한 비활성 전해질처럼 행동하지 않으며, 가수분해로 인해 브롬화 수소산과 철 함유 하이드록소/브로모 화합물이 생성됨. 따라서 겉보기 용해도 및 화학종 분포는 pH와 농도에 따라 변동됨. 유기 극성 용매(예: 할로겐화 용매, 아세토니트릴)에서는 이온 쌍의 용매화 또는 용매 분자의 철 배위가 수용액보다 용해도를 증가시킬 수 있음.
용액 pH (정성적 거동)
수용액 내 붕소 철(III) 브로마이드는 가수분해로 인해 산성을 띠며, 프로톤화된 화학종 생성 및 브롬화 수소산이 방출됨. 중간 농도에서는 pH가 강산성 범위에 들어감; 정확한 pH 값은 농도, 온도, 가수분해 및 착물 형성 정도에 따라 달라짐. 본 데이터 내에 단일 수치의 용액 pH 값은 제공되지 않음.
화학적 특성
산-염기 거동
주요 산-염기 특성은 \(\ce{Fe^{3+}}\)와 관련된 루이스 산성임. 프로틱 용매에서는 \(\ce{Fe^{3+}}\)가 단계적으로 가수분해하여 \(\ce{Fe(OH)^{2+}}\), \(\ce{Fe(OH)2^{+}}\), 중합형 철 하이드록소 화합물 등을 생성하며, 이 과정에서 양성자가 방출되어 용액 산도를 증가시킴. 브로마이드는 약한 배위성 대전자음이온으로 작용하며 이 맥락에서 중요한 브뢴스테드 염기는 아님. 비수용성 매체에서는 철 중심이 전자공여 용매 또는 리간드로부터 전자 밀도를 받아 루이스 산성 및 반응성이 조절될 수 있음.
반응성 및 안정성
붕소 철(III) 브로마이드는 수분에 민감하며, 친핵체 및 환원제에 대해 화학적 반응성을 가짐. 수분 접촉 시 가수분해와 함께 산이 형성되고, 강한 환원제 접촉 시 철(III)이 저산화 상태로 환원되며 브롬 또는 브로마이드 화합물이 방출될 수 있음. 이 물질은 부식성이 강해 접촉 시 심한 화상을 유발할 수 있음. 열적 안정성은 비활성 무기염에 비해 제한적이며, 가열하거나 강한 환원/산화 환경에서 분해되어 브롬 함유 증기가 발생할 수 있음. 보관 시 건조 상태 유지 및 서로 반응성이 강한 환원제, 염기, 산 또는 산화제와는 분리 보관이 요구됨.
분자 및 이온 정보
분자식 및 분자량
- 분자식: \(\ce{Br3Fe}\)
- 분자량: 295.56 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
- 정확한 질량: 294.68790
- 단일 동위체 질량: 292.68995
추가 계산된 지표:
- 수소 결합 공여자 수: 0
- 수소 결합 수용체 수: 3
- 회전 가능한 결합 수: 0
- 위상적 극성 표면적 (TPSA): 0
- 무거운 원자 수: 4
- 전체 형식 전하: 0
성분 이온
이 화합물은 페릭 양이온 \(\ce{Fe^{3+}}\)과 브로마이드 음이온 \(\ce{Br-}\)으로 구성됨; 이온성 특성이 용해도, 반응성 및 부식성 거동을 지배함.
식별자 및 동의어
등록번호 및 코드
- CAS 번호: 10031-26-2
- 구식 CAS 번호: 12258-65-0
- EC 번호: 233-089-1
- UNII: 9RDO128EH7
- DSSTox 물질 ID: DTXSID40894107
공급자 및 등록 목록에 포함된 기타 내부 및 등록 코드들이 있으나, 구매 및 규격화를 위해 주로 사용되는 고유 등록 식별자는 위의 CAS 번호임.
별칭 및 일반 명칭
대표적인 명칭 및 동의어는 다음과 같음:
- Ferric bromide
- Iron bromide (\(\ce{FeBr3}\)) — 원문에서 제시된 동의어 문자열(화학식 표기 준수)
- IRON (III) BROMIDE
- Iron tribromide
- iron(3+);tribromide
- \(\ce{Br3Fe}\)
- iron(3+) tribromide
- Ferric Bromide; Iron Tribromide; Iron(III) Bromide
구조 식별자:
- SMILES: [Fe+3].[Br-].[Br-].[Br-]
- InChI: InChI=1S/3BrH.Fe/h3*1H;/q;;;+3/p-3
- InChIKey: FEONEKOZSGPOFN-UHFFFAOYSA-K
산업 및 상업적 용도
기능 및 적용 분야
주로 루이스 산 촉매 및 브로민화 시약으로 기능함. 전자 친화성 브로민화 또는 루이스 산 활성화가 필요한 정밀 화학 및 특수 유기 합성에 사용되며, 방향족 기질을 전자친화성 치환 반응에 활성화하는 능력으로 실험실 및 산업 현장의 합성법에 유용함.
일반 적용 사례
- 방향족 화합물의 브로민화 및 할로겐화에 대한 루이스 산 촉매.
- 유기 합성에서 브로민화중간체 생성 또는 기질 활성화를 위한 시약.
- 사용은 일반적으로 부식성 산성 시약을 적절한 공학적 제어하에 취급하는 합성 실험실 내 통제된 소규모 작업 또는 공정에서 이루어집니다.
안전 및 취급 개요
건강 및 환경 위해성
제조사 및 공급업체의 분류 및 경고 문구에 따르면 주요 급성 및 부식성 위해가 보고됩니다:
- H302 (10.9%): 삼킬 경우 유해함.
- H314 (13%): 심한 피부 화상 및 눈 손상 유발.
- H315 (87%): 피부 자극 유발.
- H319 (87%): 심한 눈 자극 유발.
- H335 (87%): 호흡기 자극 유발 가능성.
독성학적 고려사항은 브롬/브로마이드 화학과 철(III) 독성 모두에서 유래합니다: 브롬 관련 종은 강한 산화제로 점막 손상을 초래할 수 있으며, 가수분해 생성물(브로민화수소산 및 브로민산)이 부식성 효과에 기여합니다. 만성 또는 대량 전신 노출 시 브로마이드에 의해 중추신경계 억제 및 신경정신 증상을 특징으로 하는 신경학적 증후군(브로미즘)이 발생할 수 있습니다. 주요 노출 경로는 분진 또는 증기 흡입, 피부 접촉, 삼킴입니다.
응급 처치 요점:
- 눈: 흐르는 물로 수분간 세척 후 즉시 의학적 처치 받으십시오.
- 피부: 오염 부위를 충분한 물로 최소 15분간 세척하고 오염된 의복을 제거한 후 의학적 처치를 받으십시오.
- 삼킴: 구토를 유발하지 말고 입을 헹군 후 즉시 의료 조언을 받으십시오.
- 흡입: 신선한 공기로 옮기고 필요 시 인공호흡을 실시하며 즉시 의학적 처치를 받으십시오.
상세한 위해성, 운송 및 규제 정보는 제품별 안전보건자료(SDS) 및 현지 법규를 참조하시기 바랍니다.
저장 및 취급 주의사항
브로민화철은 습기 및 상충 물질(강한 환원제, 강한 염기, 반응성 금속)로부터 떨어진 서늘하고 건조하며 통풍이 잘 되는 장소에 밀폐 용기에 보관하십시오. 부식에 강한 용기 및 이송 장비를 사용하십시오. 취급 시 적절한 개인 보호 장비(내화학성 장갑, 눈/얼굴 보호구, 보호복)와 분진 및 증기 노출을 제한하는 공학적 제어(국소 배기, 밀폐 이송)를 사용해야 합니다. 유출 및 폐기물 취급은 부식성과 잠재적 산화성 물질로 분류하여, 상충 폐기물과 분리하여 처리해야 합니다.
상세한 위해성, 운송 및 규제 정보는 제품별 안전보건자료(SDS) 및 현지 법규를 참조하시기 바랍니다.
