Триметилалюминий

редактировать
Триметилалюминий
Trimethylaluminium-3D-balls.png
Trimethylaluminium-3D-vdW. png
Имена
Название IUPAC Триметилалюминий
Другие имена Триметилалюминий; триметил алюминия; триметил алюминия
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель (JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.000.776 Измените это на Wikidata
PubChem CID
UNII
Панель управления CompTox (EPA )
InChI
SMILES
Свойства
Химическая формула C6H18Al2
Молярная масса 144,17 г / моль. 72,09 г / моль (C 3H9Al)
Внешний видБесцветная жидкость
Плотность 0,752 г / см
Точка плавления 15 ° C (59 ° F; 288 K)
Точка кипения 125-130 ° C (257-266 ° F; 398-403 K)
Растворимость в воде Реагирует
Давление пара
  • 1,2 кПа (20 ° C)
  • 9,24 кПа (60 ° C)
Вязкость
  • 1,12 сП (20 ° C)
  • 0,9 сП (30 ° C)
Термохимия
Теплоемкость (C)155,6 Дж / моль · K
Стандартная молярная. энтропия (S 298)209,4 Дж / моль · K
Стандартная энтальпия образования. (ΔfH298)−136,4 кДж / моль
свободная энергия Гиббса (ΔfG˚)-9,9 кДж / моль
Опасности
Основные опасности Пирофорные
Пиктограммы GHS GHS02: Воспламеняющийся GHS05: Corrosive
Сигнальное слово GHS Опасно
Краткая характеристика опасностей GHS H250, H260, H314
Меры предосторожности GHS P222, P223, P231 + 232, P280, P370 + 378, P422
NFPA 704 (огненный алмаз)NFPA 704 четырехцветный алмаз 4 3 3 W
Температура вспышки −17,0 ° C (1,4 ° F ; 256,1 K)
Родственные соединения
Родственные соединенияТриэтилалюминий
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
>Y (что такое ?)
Ссылки в ink

Триметилалюминий является одним из простейших примеров алюминийорганического соединения. Несмотря на свое название, он имеет формулу Al 2(CH3 )6(сокращенно Al 2Me6или TMA), так как он существует как димер. Эта бесцветная жидкость пирофорна. Это промышленно важное соединение, тесно связанное с триэтилалюминием.

Содержание

  • 1 Структура и связывание
  • 2 Синтез
  • 3 Области применения
    • 3.1 Катализ
    • 3.2 Применение полупроводников
  • 4 Реакции
    • 4.1 Гидролиз и родственные реакции протонолиза
    • 4.2 Реакции с хлоридами металлов
    • 4.3 Аддукты
    • 4.4 Синтетический реагент
  • 5 Безопасность
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки

Структура и связывание

Структура и связывание в Al 2R6и диборане аналогичны (R = алкил). В Al 2Me6расстояния Al-C (концевой) и Al-C (мостик) составляют 1,97 и 2,14 Å соответственно. Центр Al четырехгранный. Каждый атом углерода мостиковых этильных групп окружен пятью соседями: тремя атомами водорода и двумя атомами алюминия. Этильные группы легко меняются внутримолекулярно. При более высоких температурах димер расщепляется на мономерный AlMe 3.

Синтез

ТМА получают с помощью двухэтапного процесса, который можно резюмировать следующим образом:

2 Al + 6 CH3Cl + 6 Na → Al 2 (CH 3)6+ 6 NaCl

Применения

Катализ

Начиная с изобретения Циглера-Натта при катализе, алюминийорганические соединения играют важную роль в производстве полиолефинов, таких как полиэтилен и полипропилен. Метилалюмоксан, который производится из ТМА, является активатором для многих катализаторов переходных металлов.

Применение полупроводников

ТМА также используется в производстве полупроводников для нанесения тонких пленок с высоким k диэлектрики, такие как Al 2O3, посредством процессов химического осаждения из паровой фазы или осаждения атомных слоев. ТМА является предпочтительным предшественником для парофазной эпитаксии металлоорганических соединений (MOVPE ) алюминийсодержащих сложных полупроводников, например AlAs, AlN, AlP, AlSb, AlGaAs, AlGaN и т. д. Критерии качества ТМА сосредоточены на (а) элементарных примесях, (б) кислородсодержащих и органических примесях.

Реакции

Гидролиз и родственные реакции протонолиза

Триметилалюминий гидролизуется легко, даже опасно:

AlMe 3 + 1,5 H 2 O → 0,5 Al 2O3+ 3 CH 4

В контролируемых условиях реакцию можно остановить с получением метилалюмоксана:

AlMe 3 + H 2 O → 1 / n [AlMeO] n + 2 CH 4

Реакции алкоголиза и аминолиза протекают примерно одинаково. Например, диметиламин дает димер диамида диалюминия:

2 AlMe 3 + 2 HNMe 2 → [AlMe 2 NMe 2]2+ 2 CH 4

Реакции с хлоридами металлов

ТМА реагирует со многими галогенидами металлов с образованием алкильных групп. В сочетании с трихлоридом галлия дает триметилгаллий. Al 2Me6реагирует с трихлоридом алюминия с образованием (AlMe 2 Cl). 2.

Реакции ТМА / галогенида металла используются в качестве реагентов в органическом синтезе. Реагент Теббе, который используется для метиленирования сложных эфиров и кетонов, получают из ТМА и дихлорида титаноцена. В сочетании с 20-100 мол.% Cp 2 ZrCl 2(дихлорид цирконоцена ), (CH 3)2Al-CH 3 добавляет «поперек» алкинов, чтобы получить разновидности винилалюминия, которые используются в органическом синтезе в реакции, известной как карбоалюминирование.

Аддукты

Что касается других «электронодефицитных» соединений, триметилалюминий дает аддукты R3N.AlMe 3. Кислотные свойства Льюиса AlMe 3 были определены количественно. Данные по энтальпии показывают, что AlMe 3 является твердым кислоты и ее кислотные параметры в модели ECW равны E A = 8,66 и C A = 3,68.

Эти аддукты, например комплекс с третичным амином DABCO, более безопасен в обращении, чем сам TMA.

Миссия NASA ATREX (Аномальный перенос Ракетный эксперимент ) использовал белый дым, который ТМА образует при контакте с воздухом, для изучения высотного реактивного потока.

Синтетический реагент

ТМА является источником метилнуклеофилов, сродни т. o метиллитий, но менее реакционноспособен. Он реагирует с кетонами, давая после гидролитической обработки третичные спирты.

Безопасность

Триметилалюминий пирофорен, бурно реагирует с воздухом и водой.

Ссылки

Внешние ссылки

На Викискладе есть средства массовой информации, относящиеся к триметилалюминий.
Последняя правка сделана 2021-06-11 11:35:12
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте