高氯酸鎂，也稱為過氯酸鎂，英文名為Magnesium perchlorate，常溫常壓下為白色多孔固體，具有極其強(qiáng)的吸濕性，在醇類有機(jī)溶劑中有一定的溶解性。高氯酸鎂是一種金屬鎂鹽，在化工生產(chǎn)領(lǐng)域中主要用作吸濕劑和干燥劑，廣泛地應(yīng)用于高檔儀器的除濕以保持其干燥。由于優(yōu)越的吸濕性和干燥性能，該化合物也是一種特別有效的氣體干燥劑。此外，該物質(zhì)在有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)研究中可用作路易斯酸催化劑，多用于活化羰基類化合物。

圖1 高氯酸鎂的性狀圖

理化性質(zhì)

無水高氯酸鎂是白色多孔的易潮解物質(zhì)。它易溶于水(99.3g/100mL)和乙醇(24g/100mL)，它具有極其強(qiáng)的吸水性質(zhì)并且它在水中的溶解熱相當(dāng)高，因此該物質(zhì)在溶液中反應(yīng)時(shí)需用大量水稀釋。該物質(zhì)遇到水蒸氣即結(jié)合成六水合高氯酸鎂，是實(shí)驗(yàn)室常用的干燥劑，被用于干燥氣體樣品。它的吸水效率(指足量干燥劑與水蒸氣完全反應(yīng)后氣體中的水蒸氣濃度)僅次于五氧化二磷，比濃硫酸、氫氧化鉀、無水氯化鈣等干燥劑高得多。該物質(zhì)的吸水量也很大，最多可達(dá)自身質(zhì)量的60%。該物質(zhì)最為顯著的物理性質(zhì)就是它的強(qiáng)吸濕性，該類物質(zhì)使得它可被用作工業(yè)生產(chǎn)中的除濕劑，它也適用于氣體純化的脫水劑。由于該物質(zhì)結(jié)構(gòu)中的鎂離子呈正二價(jià)，其可與富電子的羰基氧原子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，多用于羰基類化合物的官能團(tuán)轉(zhuǎn)化反應(yīng)，例如有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道高氯酸鎂可促進(jìn)醛，1,3-二羰基化合物，脲(硫脲)的三組分偶聯(lián)反應(yīng)，可用于合成一系列1,2,3,4-四氫嘧啶-2-酮類化合物。此合成方法具有反應(yīng)溫和，產(chǎn)率高并且該化合物具有能重復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)。值得說明的是高氯酸鎂加熱到251℃即分解并放出氧氣，與還原劑、有機(jī)化合物、易燃物混合易爆炸。[1]

制備方法

高氯酸鎂可由氧化鎂溶于30%高氯酸制得：反應(yīng)過程需不斷攪拌，分多次緩慢加入氧化鎂粉末，緩慢滴加高氯酸溶液，溶液呈弱酸性后停止滴加。再用冷卻熱飽和溶液的方法結(jié)晶，液體表面剛出現(xiàn)結(jié)晶薄膜時(shí)停止加熱，通過過濾即可得六水合高氯酸鎂，最后真空加熱制得無水高氯酸鎂。

化學(xué)應(yīng)用

高氯酸鎂的應(yīng)用涵蓋了化學(xué)、實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)和能源等領(lǐng)域。其在吸濕、干燥和催化方面的性能使其成為許多應(yīng)用中不可或缺的一部分，同時(shí)在使用時(shí)需要謹(jǐn)慎考慮其氧化性和安全性。高氯酸鎂在化工生產(chǎn)領(lǐng)域中主要用作干燥劑，氧化劑和分析化學(xué)試劑。高氯酸鎂具有多種水合物，其無水形式是一種特別有效的氣體干燥劑。由于其優(yōu)越的吸濕性和干燥性能，該物質(zhì)被廣泛用作吸濕劑和干燥劑特別是在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和高檔儀器的除濕過程中。在有機(jī)化學(xué)研究中該化合物可以作為路易斯酸催化劑，可用于活化羰基類化合物以促進(jìn)有機(jī)合成反應(yīng)的進(jìn)行，具體反應(yīng)包括催化酯的縮合、羰基化合物的活化等，這些反應(yīng)在有機(jī)合成的不同階段和目標(biāo)中都有重要應(yīng)用。由于其氧化性質(zhì)，該化合物在某些氧化反應(yīng)中也可用作氧化劑。在某些電池技術(shù)中，該化合物也可能用作電解質(zhì)或其他組件，這反映了其在能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的一些潛在應(yīng)用。此外該物質(zhì)還能吸收甲醇、乙醇、丙酮、吡啶、乙腈氨和硝基甲烷的蒸汽，但是值得注意的是該物質(zhì)在使用過程中需要注意其氧化性和與水的反應(yīng)，以確保安全操作。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳維一,陸軍.高氯酸鎂催化合成1,2,3,4-四氫嘧啶-2-酮[J].有機(jī)化學(xué), 2004, 24(9):1111-1113.