Trimethylhliník

Trimethylhliník (zkráceně TMA) je jedna z nejjednodušších organohlinitých sloučenin, obvykle se vyskytuje jako dimer se vzorcem Al2(CH3)6. Používá se v chemickém průmyslu, je podobný triethylhliníku.[2]

Trimethylhliník

Struktura trimethylhliníku

Model molekuly

Obecné
Systematický název Trimethylalan
Funkční vzorec Al2(CH3)6
Sumární vzorec C6H18Al2
Vzhled bezbarvá kapalina[1]
Identifikace
Registrační číslo CAS 75-24-1
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) 200-853-0
PubChem 16682925
SMILES C[Al](C)C
InChI 1S/3CH3.Al/h3*1H3;
Vlastnosti
Molární hmotnost 144,17 g/mol
Teplota tání 15 °C (288 K)
Teplota varu 125 až 130 °C (398 až 403 K)
Rozpustnost ve vodě reaguje
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf° −136,4 kJ/mol
Standardní molární entropie S° 209,4 J⋅K−1⋅mol−1
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf° −9,9 kJ/mol
Měrné teplo 155,6 J⋅K−1⋅mol−1
Bezpečnost

GHS02

GHS05
[1]
Nebezpečí[1]
H-věty H250 H260 H314[1]
P-věty P210 P222 P223 P231+232 P260 P264 P280 P301+330+331 P302+334 P303+361+353 P304+340 P305+351+338 P310 P321 P335+334 P363 P370+378 P402+404 P405 P422 P501[1]
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Struktura

Struktura Al2R6 (R = alkyl) je podobná jako u diboranů. U Al2Me6 má koncová vazba Al-C délku 197 a můstková vazba Al-C má 214 pm. Molekula má tvar čtyřstěnu.[3] Každý z můstkových atomů uhlíku je obklopen pěti atomy: třemi vodíky a dvěma hliníky. Při vyšších teplotách se tento dimer rozkládá na monomer AlMe3.[4]

Příprava

Trimethylhliník se připravuje dvoustupňovým procesem, který lze popsat touto souhrnnou rovnicí:

2 Al + 6 CH3Cl + 6 Na → Al2(CH3)6 + 6 NaCl

Reakce

Hydrolýza a protonolytické reakce

Trimethylhliník se lehce hydrolyzuje:

Al2Me6 + 3 H2O → Al2O3 + 6 CH4

Za určitých podmínek lze reakci zastavit na methylaluminoxanu (MAO):

Al2Me6 + 2 H2O → 2/n [AlMeO]n + 4 CH4

Podobně probíhají i alkoholytické a aminolytické reakce, například působením dimethylaminu vzniká dimer amidu hlinitého:[5]

2 AlMe3 + 2 HNMe2 → [AlMe2NMe2]2 + 2 CH4

Reakce s chloridy kovů

Trimethylhliník reaguje s mnoha halogenidy kovů za tvorby alkylovaných sloučenin. S chloridem gallitým vytváří trimethylgallium.[6] Reakcí s chloridem hlinitým vzniká (AlMe2Cl)2.

Tyto reakce mají využití v organické syntéze. Tebbeovo činidlo, používané k methylenacím esterů a ketonů, se připravuje z trimethylhliníku a titanocendichloridu.[7]

Ve směsi se zirkonocendichloridem reaguje (CH3)2Al-CH3 s alkyny za vzniku vinylhlinitých sloučenin, které je možné použít v organické syntéze na karboaluminace.[8]

Adukty

Podobně jako u ostatních elektrondeficitních sloučenin, trimethylhliník vytváří adukty R3N.AlMe3. AlMe3 se chová jako Lewisova kyselina.[9]

Tyto adukty, například komplex s terciárním aminem DABCO, jsou z hlediska skladování bezpečnější než samotný trimethylhliník.[10]

Syntetické reakce

TMA může být použit jako zdroj methylových nukleofilů, podobných jako je například methyllithium, ale méně reaktivních. S ketony reaguje za tvorby terciárních alkoholů.

Použití

Katalýza

Od objevu Zieglerových–Nattových katalyzátorů mají organohlinité sloučeniny velký význam při výrobě polymerů, jako jsou polyethylen a polypropylen. Methylaluminoxan, vyráběný z TMA, se používá jako aktivátor řady katalyzátorů založených na přechodných kovech.

Výroba polovodičů

TMA se také používá při výrobě polovodičů, kde slouží k tvorbě tenkých vrstev dielektrik, jako je například oxid hlinitý, chemickou depozicí z plynné fáze.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Trimethylaluminium na anglické Wikipedii.

  1. Trimethylaluminum. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky)
  2. KRAUSE, Michael J.; ORLANDI, Frank; SAURAGE, Alfred T. Aluminum Compounds, Organic. Příprava vydání Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Dostupné online. ISBN 978-3-527-30673-2. DOI 10.1002/14356007.a01_543. S. a01_543. (anglicky) DOI: 10.1002/14356007.a01_543.
  3. A. F. Holleman; E. Wiberg. Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  4. Gábor Vass; György Tarczay; Gábor Magyarfalvi; András Bödi; László Szepes. HeI Photoelectron Spectroscopy of Trialkylaluminum and Dialkylaluminum Hydride Compounds and Their Oligomers. Organometallics. 2002, s. 2751–2757. DOI 10.1021/om010994h.
  5. Michael F. Lipton; Anwer Basha; Steven M. Weinreb. Conversion of Esters to Amides with Dimethylaluminum Amides: N,N-Dimethylcyclohexanecarboxamide. Organic Syntheses. 1979, s. 49. DOI 10.15227/orgsyn.059.0049.
  6. D. F. Gaines; Jorjan Borlin; E. P. Fody. Trimethylgallium. Inorganic Syntheses. 1974, s. 203–207. DOI 10.1002/9780470132463.ch45.
  7. S. H. Pine; V. Kim; V. Lee. Enol ethers by methylenation of esters: 1-Phenoxy-1-phenylethene and 3,4-dihydro-2-methylene-2H-1-benzopyran. Organic Syntheses. 1990, s. 72. DOI 10.15227/orgsyn.069.0072.
  8. E. Negishi; H. Matsushita. Palladium-Catalyzekéd Synthesis of 1,4-Dienes by Allylation of Alkenyalane: α-Farnesene [1,3,6,10-Dodecatetraene, 3,7,11-trimethyl-]. Organic Syntheses. 1984, s. 31. DOI 10.15227/orgsyn.062.0031.
  9. C. H. Henrickson; D. Duffy; D. P. Eyman. Lewis acidity of Alanes. Interactions of Trimethylalane with Amines, Ethers, and Phosphines. Inorganic Chemistry. 1968, s. 1047–1051. DOI 10.1021/ic50064a001.
  10. Andrej Vinogradov; S. Woodward. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Using an Air-Stable Trimethylaluminum Source. Preparation of Ethyl 4-Methylbenzoate. Organic Syntheses. 2010, s. 104. DOI 10.15227/orgsyn.087.0104.

Externí odkazy
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.