<p><b>氯化鋅</b>（ZnCl<sub>2</sub>）是氯和鋅的化合物，該名稱亦用來稱呼它的水合物。無色或白色，有極強的水溶性和吸濕性，甚至會潮解，應在乾燥處密封儲存，避免與空氣中的水蒸氣接觸。
</p><p>在紡織加工、焊接、化學合成等方面，氯化鋅有著廣泛應用。
</p>


<h2><span id=".E7.BB.93.E6.9E.84.E5.92.8C.E7.89.A9.E6.80.A7"></span><span id="结构和物性">結構和物性</span></h2>
<p>氯化鋅是一種離子化合物，有同質多晶現象（<span data-orig-title="Polymorphism (material science)" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="Polymorphism (material science)"><span>polymorphism</span></span>），目前已發現四種晶體結構。但純氯化鋅只能形成δ型（六方密堆積），即在晶體中，每個鋅離子被4個氯離子成正四面體狀包圍。 將它熔融後再冷卻可以得到玻璃狀的物質。
</p><p>氯化鋅還顯示出共價化合物的特性，如熔點低(275 °C)、易溶於乙醚等溶劑形成形如ZnCl<sub>2</sub>L<sub>2</sub>（其中L代表溶劑分子）的加合物。氯化鋅的濃水溶液（質量分數高於64%）有能夠溶解澱粉、絲和纖維素的特殊性質，所以不能使用普通的濾紙來進行過濾。它屬於路易斯酸，強度中等，稀水溶液的pH值在4左右，6 mol/L的濃水溶液pH=1。 當含水的氯化鋅被加熱時，會水解成氯氧化物。
</p><p>氯化鋅已知4種結晶水合物，以及至少一種鹼式鹽如ZnOHCl。 從氯化鋅水溶液中可以析出它的結晶水合物ZnCl<sub>2</sub>(H<sub>2</sub>O)<sub>n</sub>，以n=4為最主要的成分，其他的形態n值分別為1、1.5、2.5、3。 水合的氯化鋅加熱後可得到ZnOHCl。
</p><p>在水溶液中，無水、水合等各種晶體形態的氯化鋅均完全解離出Zn<sup>2+</sup>，以便製備其他鋅鹽。比如製備碳酸鋅：
</p>
<dl><dd>ZnCl<sub>2</sub>(aq)  +  Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>(aq)  →  ZnCO<sub>3</sub>(s)  +  2 NaCl(aq)</dd></dl><p>由於各種氯化鋅及其他鹵化鋅、硫酸鋅在水中一樣能完全解離，因而這些物質在製備其他鋅鹽中與ZnCl<sub>2</sub>是等效的。
</p>
<h2><span id=".E5.88.B6.E5.A4.87.E4.B8.8E.E6.8F.90.E7.BA.AF"></span><span id="制备与提纯">製備與提純</span></h2>
<p>無水氯化鋅能夠通過鋅和氯化氫反應來製造。
</p>
<dl><dd>Zn + 2 HCl(g) → ZnCl<sub>2</sub>(s) + H<sub>2</sub>↑(g)</dd></dl><p>水合的氯化鋅也能通過濃鹽酸與鋅反應得到，又可以使用氧化鋅或硫化鋅。
</p>
<dl><dd>ZnS(s) + 2 HCl(aq) → ZnCl<sub>2</sub>(aq) + H<sub>2</sub>S↑(l)</dd></dl><p>平時所能購買到的氯化鋅通常含有水和主要的水解產物。一般通過以下步驟來提純：將100g的氯化鋅加入800mL的二惡烷中加熱，進行分餾。趁熱進行過濾，除去鋅粉，冷卻後氯化鋅變為白色沉澱。而無水的氯化鋅則可以先在氯化氫氣流中加熱升華，然後在乾燥的氮氣流中加熱到400°C。也可以將樣品通過二氯亞碸處理。</p>
<h2><span id=".E7.94.A8.E9.80.94"></span><span id="用途">用途</span></h2>
<h3><span id=".E7.BA.BA.E7.BB.87.E5.8A.A0.E5.B7.A5.E6.96.B9.E9.9D.A2"></span><span id="纺织加工方面">紡織加工方面</span></h3>
<p>由於氯化鋅與絲綢、纖維素等材料的親和性，它可用作衣料的防火物質，也可用在織物氣味潔淨劑中。
</p>
<h3><span id=".E7.84.8A.E6.8E.A5.E6.96.B9.E9.9D.A2"></span><span id="焊接方面">焊接方面</span></h3>
<p>氯化鋅可以攻擊金屬氧化物（MO）生成MZnOCl<sub>2</sub>，這就是它作為金屬焊劑的原理。ZnCl<sub>2</sub>溶解掉金屬表面的緻密氧化層，使金屬裸露出來。 將鋅箔片溶解在稀鹽酸中，直至不再產生氫氣，即得此種焊劑，因此它得名焊酸。由於其腐蝕性，如果工作後的殘餘物不能清理乾淨，就不能用焊酸作為焊劑，如焊電子元件時。
</p><p>利用這一原理，ZnCl<sub>2</sub>還可以用於製造牙充填所用的氧化鎂水泥，某些品牌的漱口水也用它作活性成分。
</p>
<h3><span id=".E5.8C.96.E5.AD.A6.E5.90.88.E6.88.90.E6.96.B9.E9.9D.A2"></span><span id="化学合成方面">化學合成方面</span></h3>
<p>在化學合成中，氯化鋅作為一種中強路易斯酸，用途廣泛。它可以做費舍爾吲哚環合反應(A)的催化劑， 也可以催化活化芳香環上的傅-克醯基化反應(B)。</p><p>
</p><p>製備染料螢光黃的經典方法，就是用氯化鋅催化的傅-克醯基化反應，原料是鄰苯二甲酸酐和雷索辛。 其中無水和水合的氯化鋅皆能催化。
</p><p>
</p><p>ZnCl<sub>2</sub>和鹽酸組成的試劑叫<b>盧卡斯試劑</b>(Lucas reagent)，用於伯醇和仲醇醇羥基的氯代，反應溫度130 °C。試劑中ZnCl<sub>2</sub>的加入提高了氯化氫的反應效率。對伯醇的反應一般通過S<sub>N</sub>2機理，而對仲醇則是S<sub>N</sub>1。
</p><p>
</p><p>ZnCl<sub>2</sub>可以活化一些鹵原子的取代。如烯烴等弱親核試劑對苯甲基鹵、烯丙基鹵上的取代（見下圖）、NaBH<sub>3</sub>CN對苯甲基鹵、烯丙基鹵、叔鹵原子的選擇性還原。
</p><p>
</p><p>ZnCl<sub>2</sub>是合成許多有機鋅試劑的起始物。這些有機鋅試劑，一般通過有機鋰試劑或格林尼亞試劑的金屬交換反應製備，用於偶聯等反應，如與芳基鹵、乙烯基鹵進行的根岸偶聯。</p><p>
</p><p>ZnCl<sub>2</sub>與鹼金屬烯醇鹽生成的鋅烯醇鹽可以在羥醛縮合時控制手性。如下圖，由於鋅的存在，形成了螯合環，體積較大的苯環傾向於占據「平伏」的位置，即「反式」構型，產物中「反式」（<i>threo</i>）與「順式」（<i>erythro</i>）比例為5:1。相比之下，反應機理中沒有螯合環時，「順式」「反式」產物的比例為1:1。
</p><p>
</p>
<h2><span id=".E5.AE.89.E5.85.A8.E4.BA.8B.E9.A1.B9"></span><span id="安全事项">安全事項</span></h2>
<p>有腐蝕性和刺激性。操作時戴好防護眼鏡、手套，注意避免與無水氯化鋅接觸，這一類無水金屬鹵化物水解時都會放熱。細節參見表中MSDS連結。
</p>
<h2><span id=".E5.8F.82.E8.80.83"></span><span id="参考">參考</span></h2>
<ul><li>N. N. Greenwood, A. Earnshaw, <i>Chemistry of the Elements</i>, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997.</li>
<li><i>Handbook of Chemistry and Physics</i>, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.</li>
<li><i>The Merck Index</i>, 7th edition, Merck &amp; Co, Rahway, New Jersey, USA, 1960.</li>
<li>D. Nicholls, <i>Complexes and First-Row Transition Elements</i>, Macmillan Press, London, 1973.</li>
<li>A. F. Wells, '<i>Structural Inorganic Chemistry</i>, 5th ed., Oxford University Press, Oxford, UK, 1984.</li>
<li>J. March, <i>Advanced Organic Chemistry</i>, 4th ed., p. 723, Wiley, New York, 1992.</li>
<li>G. J. McGarvey, in <i>Handbook of Reagents for Organic Synthesis, Volume 1: Reagents, Auxiliaries and Catalysts for C-C Bond Formation</i>, (R. M. Coates, S. E. Denmark, eds.), pp. 220–3, Wiley, New York, 1999.</li></ul><h2><span id=".E5.A4.96.E9.83.A8.E9.93.BE.E6.8E.A5"></span><span id="外部链接">外部連結</span></h2>
<ul><li>氯化鋅的分級和應用 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）</li>
<li>PubChem ZnCl<sub>2</sub> 摘要 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.</li>
<li>英文 MSDS 數據表 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.</li></ul><!-- 
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**氯化鋅**（ZnCl2）是氯和鋅的化合物，該名稱亦用來稱呼它的水合物。無色或白色，有極強的水溶性和吸濕性，甚至會潮解，應在乾燥處密封儲存，避免與空氣中的水蒸氣接觸。

在紡織加工、焊接、化學合成等方面，氯化鋅有著廣泛應用。

## 結構和物性

氯化鋅是一種離子化合物，有同質多晶現象（polymorphism），目前已發現四種晶體結構。但純氯化鋅只能形成 δ 型（六方密堆積），即在晶體中，每個鋅離子被 4 個氯離子成正四面體狀包圍。 將它熔融後再冷卻可以得到玻璃狀的物質。

氯化鋅還顯示出共價化合物的特性，如熔點低 (275 °C)、易溶於乙醚等溶劑形成形如 ZnCl2L2（其中 L 代表溶劑分子）的加合物。氯化鋅的濃水溶液（質量分數高於 64%）有能夠溶解澱粉、絲和纖維素的特殊性質，所以不能使用普通的濾紙來進行過濾。它屬於路易斯酸，強度中等，稀水溶液的 pH 值在 4 左右，6 mol/L 的濃水溶液 pH=1。 當含水的氯化鋅被加熱時，會水解成氯氧化物。

氯化鋅已知 4 種結晶水合物，以及至少一種鹼式鹽如 ZnOHCl。 從氯化鋅水溶液中可以析出它的結晶水合物 ZnCl2(H2O)n，以 n=4 為最主要的成分，其他的形態 n 值分別為 1、1.5、2.5、3。 水合的氯化鋅加熱後可得到 ZnOHCl。

在水溶液中，無水、水合等各種晶體形態的氯化鋅均完全解離出 Zn2+，以便製備其他鋅鹽。比如製備碳酸鋅：

　
: ZnCl2(aq) + Na2CO3(aq) → ZnCO3(s) + 2 NaCl(aq)

由於各種氯化鋅及其他鹵化鋅、硫酸鋅在水中一樣能完全解離，因而這些物質在製備其他鋅鹽中與 ZnCl2 是等效的。

## 製備與提純

無水氯化鋅能夠通過鋅和氯化氫反應來製造。

　
: Zn + 2 HCl(g) → ZnCl2(s) + H2↑(g)

水合的氯化鋅也能通過濃鹽酸與鋅反應得到，又可以使用氧化鋅或硫化鋅。

　
: ZnS(s) + 2 HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2S↑(l)

平時所能購買到的氯化鋅通常含有水和主要的水解產物。一般通過以下步驟來提純：將 100g 的氯化鋅加入 800mL 的二惡烷中加熱，進行分餾。趁熱進行過濾，除去鋅粉，冷卻後氯化鋅變為白色沉澱。而無水的氯化鋅則可以先在氯化氫氣流中加熱升華，然後在乾燥的氮氣流中加熱到 400°C。也可以將樣品通過二氯亞碸處理。

## 用途

### 紡織加工方面

由於氯化鋅與絲綢、纖維素等材料的親和性，它可用作衣料的防火物質，也可用在織物氣味潔淨劑中。

### 焊接方面

氯化鋅可以攻擊金屬氧化物（MO）生成 MZnOCl2，這就是它作為金屬焊劑的原理。ZnCl2 溶解掉金屬表面的緻密氧化層，使金屬裸露出來。 將鋅箔片溶解在稀鹽酸中，直至不再產生氫氣，即得此種焊劑，因此它得名焊酸。由於其腐蝕性，如果工作後的殘餘物不能清理乾淨，就不能用焊酸作為焊劑，如焊電子元件時。

利用這一原理，ZnCl2 還可以用於製造牙充填所用的氧化鎂水泥，某些品牌的漱口水也用它作活性成分。

### 化學合成方面

在化學合成中，氯化鋅作為一種中強路易斯酸，用途廣泛。它可以做費舍爾吲哚環合反應 (A) 的催化劑， 也可以催化活化芳香環上的傅 - 克醯基化反應 (B)。

製備染料螢光黃的經典方法，就是用氯化鋅催化的傅 - 克醯基化反應，原料是鄰苯二甲酸酐和雷索辛。 其中無水和水合的氯化鋅皆能催化。

ZnCl2 和鹽酸組成的試劑叫**盧卡斯試劑**(Lucas reagent)，用於伯醇和仲醇醇羥基的氯代，反應溫度 130 °C。試劑中 ZnCl2 的加入提高了氯化氫的反應效率。對伯醇的反應一般通過 SN2 機理，而對仲醇則是 SN1。

ZnCl2 可以活化一些鹵原子的取代。如烯烴等弱親核試劑對苯甲基鹵、烯丙基鹵上的取代（見下圖）、NaBH3CN 對苯甲基鹵、烯丙基鹵、叔鹵原子的選擇性還原。

ZnCl2 是合成許多有機鋅試劑的起始物。這些有機鋅試劑，一般通過有機鋰試劑或格林尼亞試劑的金屬交換反應製備，用於偶聯等反應，如與芳基鹵、乙烯基鹵進行的根岸偶聯。

ZnCl2 與鹼金屬烯醇鹽生成的鋅烯醇鹽可以在羥醛縮合時控制手性。如下圖，由於鋅的存在，形成了螯合環，體積較大的苯環傾向於占據「平伏」的位置，即「反式」構型，產物中「反式」（_threo_）與「順式」（_erythro_）比例為 5:1。相比之下，反應機理中沒有螯合環時，「順式」「反式」產物的比例為 1:1。

## 安全事項

有腐蝕性和刺激性。操作時戴好防護眼鏡、手套，注意避免與無水氯化鋅接觸，這一類無水金屬鹵化物水解時都會放熱。細節參見表中 MSDS 連結。

## 參考

* N. N. Greenwood, A. Earnshaw, _Chemistry of the Elements_, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997.
* _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.
* D. Nicholls, _Complexes and First-Row Transition Elements_, Macmillan Press, London, 1973.
* A. F. Wells, '_Structural Inorganic Chemistry_, 5th ed., Oxford University Press, Oxford, UK, 1984.
* J. March, _Advanced Organic Chemistry_, 4th ed., p. 723, Wiley, New York, 1992.
* G. J. McGarvey, 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. 220–3, Wiley, New York, 1999.

## 外部連結

* 氯化鋅的分級和應用 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* PubChem ZnCl2 摘要 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.
* 英文 MSDS 數據表 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.
19417-15-3