Триметилалюминий - Trimethylaluminium
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Триметилалуман | |
| Другие имена Триметилалюминий; триметил алюминия; триметил алюминия | |
| Идентификаторы | |
3D модель (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.000.776  |
PubChem CID | |
| UNII | |
| |
| Характеристики | |
| C6ЧАС18Al2 | |
| Молярная масса | 144,17 г / моль 72,09 г / моль (С3ЧАС9Al) |
| Внешность | Бесцветная жидкость |
| Плотность | 0,752 г / см3 |
| Температура плавления | 15 ° С (59 ° F, 288 К) |
| Точка кипения | 125–130 ° С (257–266 ° F, 398–403 К) [1][2] |
| Реагирует | |
| Давление газа |
|
| Вязкость |
|
| Термохимия | |
Теплоемкость (C) | 155.6 Дж / моль · К[2] |
Стандартный моляр энтропия (S | 209.4 Дж / моль · К[2] |
Станд. Энтальпия формирование (ΔжЧАС⦵298) | −136.4 кДж / моль[2] |
Свободная энергия Гиббса (Δжграмм˚) | −9.9 кДж / моль[2] |
| Опасности | |
| Главный опасности | Пирофорный |
| Пиктограммы GHS |   [1] |
| Сигнальное слово GHS | Опасность |
| H250, H260, H314[1] | |
| P222, P223, P231 + 232, P280, P370 + 378, P422[1] | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | -17,0 ° С (1,4 ° F, 256,1 К) [1] |
| Родственные соединения | |
Родственные соединения | Триэтилалюминий |
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверять (что   ?) | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Триметилалюминий один из простейших примеров алюминийорганический сложный. Несмотря на свое название, он имеет формула Al2(CH3 )6 (сокращенно Al2Мне6 или TMA), поскольку он существует как димер. Эта бесцветная жидкость пирофорный. Это промышленно важное соединение, тесно связанное с триэтилалюминий.[3]
Структура и склеивание
Структура и связь в Al2р6 и диборан аналогичны (R = алкил). В Al2Мне6, расстояния Al-C (терминал) и Al-C (мостик) составляют 1,97 и 2,14 Å соответственно. Центр Al четырехгранный.[4] Каждый атом углерода мостиковой этильной группы окружен пятью соседями: тремя атомами водорода и двумя атомами алюминия. Метильные группы легко меняются внутримолекулярно. При более высоких температурах димер трещины в мономерный AlMe3.[5]
Синтез
АПМ готовится с помощью двухэтапного процесса, который можно резюмировать следующим образом:
- 2 Al + 6 CH3Cl + 6 Na → Al2(CH3)6 + 6 NaCl
Приложения
Катализ
Начиная с изобретения Катализ Циглера-Натта, алюминийорганические соединения играют важную роль в производстве полиолефины, Такие как полиэтилен и полипропилен. Метилалюмоксан, который производится из ТМА, является активатором для многих катализаторов переходных металлов.
Полупроводниковые приложения
ТМА также используется в производстве полупроводников для нанесения тонких пленок с высоким k диэлектрики такие как Al2О3 через процессы химическое осаждение из паровой фазы или же осаждение атомного слоя. ТМА является предпочтительным прекурсором для эпитаксия из паровой фазы металлоорганических соединений (MOVPE ) алюминийсодержащего составные полупроводники, Такие как Увы, AlN, AlP, AlSb, AlGaAs, AlInGaAs, AlInGaP, AlGaN, АЛИНГАН, AlInGaNP и т.д. Критерии качества ТМА сосредоточены на (а) элементарных примесях, (б) кислородсодержащих и органических примесях.
Реакции
Триметилалюминий легко и даже опасно гидролизуется:
- AlMe3 + 1.5 ч.2O → 0,5 Al2О3 + 3 канала4
В контролируемых условиях реакцию можно остановить с получением метилалюмоксана:
- AlMe3 + H2O → 1 / n [AlMeO]п + 2 канала4
Аналогично протекают реакции алкоголиза и аминолиза. Например, диметиламин дает димер диамида диалюминия:[6]
- 2 AlMe3 + 2 HNMe2 → [AlMe2NMe2]2 + 2 канала4
Реакции с хлоридами металлов
ТМА реагирует со многими галогенидами металлов с образованием алкильных групп. В сочетании с трихлоридом галлия дает триметилгаллий.[7] Al2Мне6 реагирует с трихлорид алюминия дать (AlMe2Cl)2.
Реакции ТМА / галогенидов металлов появились как реагенты в органический синтез. Реактив Теббе, который используется для метиленирования сложные эфиры и кетоны, приготовлен из ТМА и дихлорид титаноцена.[8] В сочетании с 20-100 мол.% Cp2ZrCl2 (дихлорид цирконоцена ), (CH3)2Al-CH3 добавляет "поперечные" алкины, чтобы получить частицы винилалюминия, которые полезны в органический синтез в реакции, известной как карбоалюминирование.[9]
Аддукты
Что касается других «электронодефицитных» соединений, триметилалюминий дает аддукты р3N.AlMe3. Кислотные свойства Льюиса AlMe3 были определены количественно.[10] Данные по энтальпии показывают, что AlMe3 это жесткий кислота и ее кислотные параметры в Модель ECW EА = 8,66 и CА = 3.68.
Эти аддукты, например комплекс с третичный амин DABCO, безопаснее в обращении, чем сам TMA.[11]
В НАСА Миссия ATREX (Эксперимент с аномальной транспортной ракетой ) использовал белый дым, который ТМА образует при контакте с воздухом, для изучения высотного реактивного течения.
Синтетический реагент
ТМА является источником метилнуклеофилов, близких к метиллитий, но менее реактивный. Он реагирует с кетонами, давая после гидролитической обработки третичные спирты.
Безопасность
Триметилалюминий пирофорен, бурно реагирует с воздухом и водой.
Рекомендации
- ^ а б c d е ж Сигма-Олдрич Ко., Триметилалюминий. Проверено 5 мая 2014.
- ^ а б c d е http://chemister.ru/Database/properties-en.php?dbid=1&id=3290
- ^ Краузе, Майкл Дж .; Орланди, Франк; Saurage, Alfred T .; Циц, Джозеф Р. (2000). «Соединения алюминия, органические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Вайнхайм: Wiley-VCH. Дои:10.1002 / 14356007.a01_543.
- ^ Холлеман, А. Ф .; Виберг, Э. (2001). Неорганическая химия. Сан-Диего: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ Васс, Габор; Тарчай, Дьёрдь; Мадьярфалви, Габор; Бёди, Андраш; Сепеш, Ласло (2002). «Фотоэлектронная спектроскопия HeI соединений гидридов триалкилалюминия и диалкилалюминия и их олигомеров». Металлоорганические соединения. 21 (13): 2751–2757. Дои:10.1021 / om010994h.
- ^ Липтон, Майкл Ф .; Баша, Анвер; Вайнреб, Стивен М. (1979). «Превращение сложных эфиров в амиды с амидами диметилалюминия: N, N-диметилциклогексанкарбоксамид». Органический синтез. 59: 49. Дои:10.15227 / orgsyn.059.0049.
- ^ Гейнс, Д. Ф .; Борлин, Джорджан; Фоди, Э. П. (1974). «Триметилгаллий». Неорганические синтезы. 15: 203–207. Дои:10.1002 / 9780470132463.ch45.
- ^ Pine, S. H .; Kim, V .; Ли, В. (1990). «Эфиры енола путем метиленирования сложных эфиров: 1-фенокси-1-фенилэтен и 3,4-дигидро-2-метилен-2.ЧАС-1-бензопиран ». Орг. Синтезатор. 69: 72. Дои:10.15227 / orgsyn.069.0072.
- ^ Negishi, E .; Мацусита, Х. (1984). «Катализируемый палладием синтез 1,4-диенов путем аллилирования алкениалана: α-Фарнезен [1,3,6,10-додекатетраен, 3,7,11-триметил-]». Органический синтез. 62: 31. Дои:10.15227 / orgsyn.062.0031.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
- ^ Henrickson, C.H .; Даффи, Д .; Эйман, Д. П. (1968). «Льюисовская кислотность аланов. Взаимодействие триметилалана с аминами, эфирами и фосфинами». Неорганическая химия. 7 (6): 1047–1051. Дои:10.1021 / ic50064a001.
- ^ Виноградов Андрей; Вудворд, С. (2010). "Поперечное взаимодействие, катализируемое палладием, с использованием стабильного на воздухе источника триметилалюминия. Получение этил-4-метилбензоата". Органический синтез. 87: 104. Дои:10.15227 / orgsyn.087.0104.