Trimethylaluminium - Trimethylaluminium
 | |
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Název IUPAC Trimethylaluman | |
| Ostatní jména Trimethylaluminium; hlinitý trimethyl; hlinitý trimethyl | |
| Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.000.776  |
PubChem CID | |
| UNII | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| Vlastnosti | |
| C6H18Al2 | |
| Molární hmotnost | 144,17 g / mol 72,09 g / mol (C.3H9Al) |
| Vzhled | Bezbarvá kapalina |
| Hustota | 0,752 g / cm3 |
| Bod tání | 15 ° C (59 ° F; 288 K) |
| Bod varu | 125–130 ° C (257–266 ° F; 398–403 K) [1][2] |
| Reaguje | |
| Tlak páry |
|
| Viskozita |
|
| Termochemie | |
Tepelná kapacita (C) | 155.6 J / mol · K.[2] |
Std molární entropie (S | 209.4 J / mol · K.[2] |
Std entalpie of formace (ΔFH⦵298) | −136.4 kJ / mol[2] |
Gibbsova volná energie (ΔFG˚) | −9.9 kJ / mol[2] |
| Nebezpečí | |
| Hlavní nebezpečí | Samozápalný |
| Piktogramy GHS |   [1] |
| Signální slovo GHS | Nebezpečí |
| H250, H260, H314[1] | |
| P222, P223, P231 + 232, P280, P370 + 378, P422[1] | |
| NFPA 704 (ohnivý diamant) | |
| Bod vzplanutí | -17,0 ° C (1,4 ° F; 256,1 K) [1] |
| Související sloučeniny | |
Související sloučeniny | Triethylaluminium |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Trimethylaluminium je jedním z nejjednodušších příkladů organohliník sloučenina. Přes své jméno má vzorec Al2(CH3 )6 (zkráceně Al2Mě6 nebo TMA), protože existuje jako dimer. Tato bezbarvá kapalina je samozápalný. Je to průmyslově důležitá sloučenina, která úzce souvisí s triethylaluminium.[3]
Struktura a lepení
Struktura a vazba v Al2R6 a diboran jsou analogické (R = alkyl). V Al2Mě6, vzdálenosti Al-C (terminál) a Al-C (přemostění) jsou 1,97, respektive 2,14 Å. Al centrum je čtyřboké.[4] Atomy uhlíku přemosťujících ethylových skupin jsou každý pohlceny pěti sousedy: třemi atomy vodíku a dvěma atomy hliníku. Methylové skupiny se snadno vyměňují intramolekulárně. Při vyšších teplotách dimer praskliny na monomerní AlMe3.[5]
Syntéza
TMA se připravuje pomocí dvoustupňového procesu, který lze shrnout takto:
- 2 Al + 6 CH3Cl + 6 Na → Al2(CH3)6 + 6 NaCl
Aplikace
Katalýza
Počínaje vynálezem Ziegler-Nattaova katalýza, organoaluminiové sloučeniny mají významnou roli při výrobě polyolefiny, jako polyethylen a polypropylen. Methylaluminoxan, který se vyrábí z TMA, je aktivátorem mnoha katalyzátorů na bázi přechodných kovů.
Polovodičové aplikace
TMA se také používá při výrobě polovodičů k ukládání tenkého filmu, high-k dielektrika jako Al2Ó3 prostřednictvím procesů chemická depozice par nebo ukládání atomové vrstvy. TMA je preferovaným prekurzorem pro epitaxe metalorganické parní fáze (MOVPE ) obsahující hliník složené polovodiče, jako Běda, AlN, Horská pastvina, AlSb, AlGaAs, AlInGaAs, AlInGaP, AlGaN, AlInGaN, AlInGaNP atd. Kritéria kvality TMA se zaměřují na (a) elementární nečistoty, (b) okysličené a organické nečistoty.
Reakce
Trimethylaluminium snadno hydrolyzuje, dokonce nebezpečně:
- AlMe3 + 1,5 hodiny2O → 0,5 Al2Ó3 + 3 CH4
Za kontrolovaných podmínek lze reakci zastavit za vzniku methylaluminoxanu:
- AlMe3 + H2O → 1 / n [AlMeO]n + 2 CH4
Alkoholýza a aminolýza probíhají srovnatelně. Například, dimethylamin dává dimer diamidu diamidu:[6]
- 2 AlMe3 + 2 HNMe2 → [AlMe2NMe2]2 + 2 CH4
Reakce s chloridy kovů
TMA reaguje s mnoha halogenidy kovů k instalaci alkylových skupin. V kombinaci s chloridem gálnatým dává trimethylgallium.[7] Al2Mě6 reaguje s chlorid hlinitý dát (AlMe2Cl)2.
Reakce TMA / halogenidu kovu se objevily jako činidla v organická syntéza. Tebbeho činidlo, který se používá pro methylenaci estery a ketony, je připraven z TMA a chlorid titanocenový.[8] V kombinaci s 20 až 100 mol% Cp2ZrCl2 (chlorid zirkonocen ), (CH3)2Al-CH3 přidává "napříč" alkyny, aby poskytl druhy vinylového hliníku, které jsou užitečné v organická syntéza v reakci známé jako karboaluminace.[9]
Addukty
Pokud jde o další sloučeniny „elektronově deficitní“, dává trimethylaluminium adukty R3N.AlMe3. Vlastnosti Lewisovy kyseliny AlMe3 byly kvantifikovány.[10] Data entalpie ukazují, že AlMe3 je tvrdý kyselina a její kyselé parametry v ECW model jsou EA = 8,66 a CA = 3.68.
Tyto adukty, např. komplex s terciární amin DABCO, jsou bezpečnější než TMA samotné.[11]
The NASA Mise ATREX (Anomální experiment s raketovým transportem ) použil bílý kouř, který tvoří TMA při kontaktu se vzduchem, aby studoval proudový proud ve velké výšce.
Syntetické činidlo
TMA je podobný zdroj methyl nukleofilů methyl lithium, ale méně reaktivní. Reaguje s ketony a po hydrolytickém zpracování poskytuje terciární alkoholy.
Bezpečnost
Trimethylaluminium je samozápalné, prudce reaguje se vzduchem a vodou.
Reference
- ^ A b C d E F Sigma-Aldrich Co., Trimethylaluminium. Citováno 2014-05-05.
- ^ A b C d E http://chemister.ru/Database/properties-en.php?dbid=1&id=3290
- ^ Krause, Michael J .; Orlandi, Frank; Saurage, Alfred T .; Zietz, Joseph R. (2000). "Sloučeniny hliníku, organické". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002 / 14356007.a01_543.
- ^ Holleman, A. F .; Wiberg, E. (2001). Anorganická chemie. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ Vass, Gábor; Tarczay, György; Magyarfalvi, Gábor; Bödi, András; Szepes, László (2002). "HeI fotoelektronová spektroskopie trialkylaluminia a dialkylaluminium hydridových sloučenin a jejich oligomerů". Organometallics. 21 (13): 2751–2757. doi:10.1021 / om010994h.
- ^ Lipton, Michael F .; Basha, Anwer; Weinreb, Steven M. (1979). "Konverze esterů na amidy s dimethylaluminium amidy: N, N-dimethylcyklohexankarboxamid". Organické syntézy. 59: 49. doi:10.15227 / orgsyn.059.0049.
- ^ Gaines, D. F .; Borlin, Jorjan; Fody, E. P. (1974). „Trimethylgallium“. Anorganické syntézy. 15: 203–207. doi:10.1002 / 9780470132463.ch45.
- ^ Pine, S. H .; Kim, V .; Lee, V. (1990). „Enol ethery methylenací esterů: 1-fenoxy-1-fenylethenu a 3,4-dihydro-2-methylen-2H-1-benzopyran ". Org. Synth. 69: 72. doi:10.15227 / orgsyn.069.0072.
- ^ Negishi, E .; Matsushita, H. (1984). „Palladium-Catalyzed Synthesis of 1,4-Dienes by Allylation of Alkenyalane: a-Farnesene [1,3,6,10-Dodecatetraene, 3,7,11-trimethyl-]“. Organické syntézy. 62: 31. doi:10.15227 / orgsyn.062.0031.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
- ^ Henrickson, C. H .; Duffy, D .; Eyman, D. P. (1968). "Lewisova kyselost alanů. Interakce trimethylalan s aminy, ethery a fosfiny". Anorganická chemie. 7 (6): 1047–1051. doi:10.1021 / ic50064a001.
- ^ Vinogradov, Andrej; Woodward, S. (2010). „Zesíťování katalyzované palladiem za použití zdroje trimethylaluminia stabilního na vzduchu. Příprava ethyl-4-methylbenzoátu“. Organické syntézy. 87: 104. doi:10.15227 / orgsyn.087.0104.