Triethylaluminium - Triethylaluminium

Triethylaluminium
Kosterní vzorec triethylaluminiového dimeru
Ball-and-stick model triethylaluminiové dimerové molekuly
Jména
Název IUPAC
Triethylaluman
Identifikátory
3D model ( JSmol )
Zkratky ČAJ, ČAJ, TEAL
ChemSpider
Informační karta ECHA 100,002,382 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
UNII
  • InChI = 1S/3C2H5. Al/c3*1-2;/h3*1H2,2H3; šekY
    Klíč: VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N šekY
  • InChI = 1/3C2H5.Al/c3*1-2;/h3*1H2,2H3;/rC6H15Al/c1-4-7 (5-2) 6-3/h4-6H2,1-3H3
    Klíč: VOITXYVAKOUIBA-DVVALISXAR
  • CC [Al] (CC) CC
  • dimer : CC [Al-] (CC) ([CH2+] 1C) [CH2+] (C) [Al-] 1 (CC) CC
Vlastnosti
C 12 H 30 Al 2
Molární hmotnost 228,335  g · mol −1
Vzhled Bezbarvá kapalina
Hustota 0,8324  g/ml při 25  ° C
Bod tání -46 ° C (-51 ° F, 227 K)
Bod varu 128 až 130 ° C (262 až 266 ° F; 401 až 403 K) při 50 mmHg
Nebezpečí
Hlavní nebezpečí pyroforický
R-věty (zastaralé) R14 R17 R34
S-věty (zastaralé) S16 S43 S45
NFPA 704 (ohnivý diamant)
3
4
3
Bod vzplanutí −18 ° C (0 ° F, 255 K)
Související sloučeniny
Související sloučeniny
 Trimethylaluminium
Pokud není uvedeno jinak, jsou údaje uvedeny pro materiály ve standardním stavu (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
šekY ověřit  ( co je to   ?) šekY☒N.
Reference na infobox

Triethylaluminium je jedním z nejjednodušších příkladů organoaluminiové sloučeniny. Přes svůj název má vzorec Al 2 ( C 2 H 5 ) 6 (zkráceně Al 2 Et 6 nebo TEA), protože existuje jako dimer . Tato bezbarvá kapalina je pyroforická . Je to průmyslově důležitá sloučenina, blízce příbuzná trimethylaluminiu .

Struktura a lepení

Struktura a vazby v Al 2 R 6 a diboranu jsou analogické (R = alkyl). Pokud jde o Al 2 Me 6 , vzdálenosti Al-C (terminál) a Al-C (přemosťování) jsou 1,97, respektive 2,14 Å. Centrum Al je čtyřboké. Atomy uhlíku přemosťujících ethylových skupin jsou obklopeny pěti sousedy: uhlíkem, dvěma atomy vodíku a dvěma atomy hliníku. Ethylové skupiny se snadno vyměňují intramolekulárně. Při vyšších teplotách dimer praskne na monomerní AlEt 3 .

Syntéza a reakce

Triethylaluminium může být vytvořeno několika způsoby. Objev efektivní cesty byl významným technologickým úspěchem. Vícestupňový proces využívá kovový hliník, plynný vodík a ethylen , shrnuté následovně:

2 Al + 3 H 2 + 6 C 2 H 4 → Al 2 Et 6

Díky této účinné syntéze je triethylaluminium jednou z nejdostupnějších organoaluminiových sloučenin.

Triethylaluminium lze také generovat z ethylaluminium sesquichloridu (Al 2 Cl 3 Et 3 ), který vzniká zpracováním hliníkového prášku chloroethanem . Redukce ethylaluminium sesquichloridu alkalickým kovem, jako je sodík, poskytne triethylaluminium:

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

Reaktivita

Al -C vazby triethylaluminia jsou polarizovány do takové míry, že uhlík je snadno protonován a uvolňuje etan:

Al 2 Et 6 + 6 HX → 2 AlX 3 + 6 EtH

K této reakci lze použít i slabé kyseliny, jako jsou koncové acetyleny a alkoholy.

Vazba mezi dvojicí center hliníku je relativně slabá a může být štěpena Lewisovými bázemi (L) za vzniku aduktů vzorce AlEt 3 L:

Al 2 Et 6 + 2 L → 2 LAlEt 3

Aplikace

Prekurzory mastných alkoholů

Triethylaluminium se průmyslově používá jako meziprodukt při výrobě mastných alkoholů , které se přeměňují na detergenty . První krok zahrnuje oligomerizaci ethylenu Aufbauovou reakcí, která poskytne směs trialkylaluminiových sloučenin (zjednodušeně zde jako oktylové skupiny):

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

Následně se tyto trialkylové sloučeniny oxidují na alkoxidy hliníku , které se poté hydrolyzují:

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 "

Kokatalyzátory při polymeraci olefinů

Při katalýze Ziegler-Natta se používá velké množství TEAL a příbuzných alkylů hliníku . Slouží k aktivaci katalyzátoru přechodného kovu jak jako redukční činidlo, tak jako alkylační činidlo . TEAL také funguje tak, že zachycuje vodu a kyslík.

Činidlo v organické a organokovové chemii

Triethylaluminium má specializované použití jako prekurzor jiných organoaluminiových sloučenin, jako je diethylaluminiumkyanid :

Pyroforický prostředek

Triethylaluminium se vznítí při kontaktu se vzduchem a vznítí se a/nebo se rozkládá při kontaktu s vodou a jakýmkoli jiným oxidačním činidlem - je to jedna z mála látek dostatečně pyroforických, aby se vznítila při kontaktu s kryogenním kapalným kyslíkem . Entalpie spalování , Δ c H °, je -5105,70 ± 2,90 K J / mol (-22,36 kJ / g ). Díky snadnému zapalování je obzvláště žádoucí jako zapalovač raketových motorů . SpaceX Falcon 9 raketa používá triethylaluminium- triethylboranu směsi jako prvního stupně zapalovačem.

Triethylaluminium zahuštěný s polyisobutylen se používá jako zápalné zbraně , jako alternativa k pyroforní napalmu ; např. v klipu M74 držící čtyři rakety pro odpalovací zařízení M202A1 . V této aplikaci je známý jako TPA, zahuštěný pyrotechnický prostředek nebo zahuštěný pyroforický prostředek . Obvyklé množství zahušťovadla je 6%. Množství zahušťovadla lze snížit na 1%, pokud se přidají další ředidla. Například n-hexan lze použít se zvýšenou bezpečností tím, že se sloučenina stane nepyroforickou, dokud se ředidlo neodpaří, přičemž v tomto okamžiku vzniká kombinovaná ohnivá koule jak z par trietylaluminia, tak z hexanu. M202 byl vyřazen z provozu v polovině 80. let kvůli problémům s bezpečností, přepravou a skladováním. Někteří viděli omezené použití ve válce v Afghánistánu proti jeskyním a opevněným sloučeninám.

Viz také

Reference