Триэтилалюминий - Triethylaluminium

Триэтилалюминий
Скелетная формула димера триэтилалюминия
Шаровидная модель молекулы димера триэтилалюминия
Имена
Название ИЮПАК
Триэтилалуман
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
Сокращения ЧАЙ, ЧАЙ, ЧАЙ
ChemSpider
ECHA InfoCard 100,002,382 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
UNII
  • InChI = 1S / 3C2H5.Al / c3 * 1-2; / h3 * 1H2,2H3; проверитьY
    Ключ: VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / 3C2H5.Al / c3 * 1-2; / h3 * 1H2,2H3; / rC6H15Al / c1-4-7 (5-2) 6-3 / h4-6H2,1-3H3
    Ключ: VOITXYVAKOUIBA-DVVALISXAR
  • CC [Al] (CC) CC
  • димер : CC [Al -] (CC) ([CH2 +] 1C) [CH2 +] (C) [Al-] 1 (CC) CC
Характеристики
C 12 H 30 Al 2
Молярная масса 228,335  г · моль -1
Появление Бесцветная жидкость
Плотность 0,8324  г / мл при 25  ° C
Температура плавления -46 ° С (-51 ° F, 227 К)
Точка кипения От 128 до 130 ° C (от 262 до 266 ° F, от 401 до 403 K) при 50 мм рт.
Опасности
Основные опасности пирофорный
R-фразы (устаревшие) R14 R17 R34
S-фразы (устаревшие) S16 S43 S45
NFPA 704 (огненный алмаз)
3
4
3
точка возгорания -18 ° С (0 ° F, 255 К)
Родственные соединения
Родственные соединения
 Триметилалюминий
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?) проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Триэтилалюминий - один из простейших примеров алюмоорганического соединения. Несмотря на свое название, он имеет формулу Al 2 ( C 2 H 5 ) 6 (сокращенно Al 2 Et 6 или TEA), поскольку он существует в виде димера . Эта бесцветная жидкость пирофорна . Это промышленно важное соединение, тесно связанное с триметилалюмием .

Структура и склеивание

Структура и связи в Al 2 R 6 и диборане аналогичны (R = алкил). Что касается Al 2 Me 6 , то расстояния Al-C (терминал) и Al-C (мостик) составляют 1,97 и 2,14 Å соответственно. Центр Al четырехгранный. Каждый атом углерода мостиковой этильной группы окружен пятью соседями: углеродом, двумя атомами водорода и двумя атомами алюминия. Этильные группы легко меняются внутримолекулярно. При более высоких температурах, димер трещин в мономерный AlEt 3 .

Синтез и реакции

Триэтилалюминий может быть образован несколькими путями. Открытие эффективного маршрута было значительным технологическим достижением. В многоступенчатом процессе используются металлический алюминий, газообразный водород и этилен , кратко изложенные ниже:

2 Al + 3 H 2 + 6 C 2 H 4 → Al 2 Et 6

Благодаря такому эффективному синтезу триэтилалюминий является одним из наиболее доступных алюминийорганических соединений.

Триэтилалюминий также может быть получен из полуторного хлорида этилалюминия (Al 2 Cl 3 Et 3 ), который образуется при обработке алюминиевого порошка хлорэтаном . Восстановление полуторного хлорида этилалюминия щелочным металлом, таким как натрий, дает триэтилалюминий:

3 Al 2 Cl 3 Et 3 + 9 Na → 2 Al 2 Et 6 + 2 Al + 9 NaCl

Реактивность

Связи Al – C триэтилалюминия поляризованы до такой степени, что углерод легко протонируется с выделением этана:

Al 2 Et 6 + 6 HX → 2 AlX 3 + 6 EtH

Для этой реакции можно использовать даже слабые кислоты, такие как концевые ацетилены и спирты.

Связь между парой алюминиевых центров относительно слабая и может быть расщеплена основаниями Льюиса (L) с образованием аддуктов с формулой AlEt 3 L:

Al 2 Et 6 + 2 L → 2 LAlEt 3

Приложения

Предшественники жирных спиртов

Триэтилалюминий используется в промышленности в качестве промежуточного продукта при производстве жирных спиртов , которые превращаются в детергенты . Первый этап включает олигомеризацию этилена по реакции Ауфбау , которая дает смесь соединений триалкилалюминия (здесь упрощенно - октильные группы):

Al 2 (C 2 H 5 ) 6 + 18 C 2 H 4 → Al 2 (C 8 H 17 ) 6

Впоследствии эти триалкильные соединения окисляются до алкоксидов алюминия , которые затем гидролизуются:

Al 2 (C 8 H 17 ) 6 + 3 O 2 → Al 2 (OC 8 H 17 ) 6
Al 2 (OC 8 H 17 ) 6 + 6 H 2 O → 6 C 8 H 17 OH + 2 "Al (OH) 3 "

Сокатализаторы полимеризации олефинов

В катализе Циглера-Натта используется большое количество TEAL и родственных алкилалюминия . Они служат для активации катализатора на основе переходного металла как в качестве восстанавливающего агента, так и в качестве алкилирующего агента . TEAL также предназначен для удаления воды и кислорода.

Реагент в органической и металлоорганической химии

Триэтилалюминий имеет нишевое использование в качестве предшественника других алюминийорганических соединений, таких как цианид диэтилалюминия :

Пирофорный агент

Триэтилалюминий воспламеняется при контакте с воздухом и воспламеняется и / или разлагается при контакте с водой и с любым другим окислителем - это одно из немногих веществ, обладающих достаточной пирофорностью, чтобы воспламениться при контакте с криогенным жидким кислородом . Энтальпия сгорания , Δ с H °, составляет -5105,70 ± 2,90 к Дж / моль (-22,36 кДж / г ). Его легкое зажигание делает его особенно востребованным в качестве воспламенителя ракетного двигателя . SpaceX 9 Фалькон ракета использует triethylaluminium- триэтилбораном смеси в качестве первой ступени воспламенитель.

Триэтилалюминий утолщен с полиизобутиленом используются в качестве зажигательного оружия , в качестве альтернативы пирофорном напалма ; например, в обойме M74 с четырьмя ракетами для пусковых установок M202A1 . В этом приложении он известен как TPA, загущенный пиротехнический агент или загущенный пирофорный агент . Обычное количество загустителя - 6%. Количество загустителя может быть уменьшено до 1%, если добавлены другие разбавители. Например, н-гексан можно использовать с повышенной безопасностью, делая соединение непирофорным до тех пор, пока разбавитель не испарится, после чего объединенный огненный шар образуется как из паров триэтилалюминия, так и из паров гексана. M202 был выведен из эксплуатации в середине 1980-х годов из-за проблем с безопасностью, транспортировкой и хранением. Некоторые видели ограниченное использование в войне в Афганистане против пещер и укрепленных соединений.

Смотрите также

использованная литература