Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Алюминийгидрид натрия или аланат натрия - неорганическое соединение с химической формулой NaAlH 4 . Это белое пирофорное твердое вещество, которое растворяется в тетрагидрофуране (ТГФ) , но не в диэтиловом эфире или углеводородах. Она была оценена в качестве агента для обратимого хранения водорода и его используют в качестве реагента для химического синтеза из органических соединений . Подобно литийалюминийгидриду , это соль, состоящая из разделенных катионов натрия и тетраэдрического AlH.-
4
анионы . [1]

Структура, подготовка и реакции [ править ]

Тетрагидроалюминат натрия имеет структуру (изоструктурно) вольфрамата кальция . Таким образом, тетраэдрический AlH-
4
центры связаны восьмикоординатными катионами Na +. [2] Соединение получают из элементов под высоким давлением H 2 при 200 ° C с использованием триэтилалюминиевого катализатора: [3]

Na + Al + 2 H 2 → NaAlH 4

В виде суспензии в диэтиловом эфире он реагирует с хлоридом лития с образованием популярного реагента алюмогидрида лития :

LiCl + NaAlH 4 → LiAlH 4 + NaCl

Соединение быстро, даже бурно, реагирует с протонными реагентами, такими как вода, как описано в этом идеализированном уравнении:

4 H 2 O + NaAlH 4 → «NaAl (OH) 4 » + 4 H 2

Приложения [ править ]

Хранение водорода [ править ]

Аланат натрия [4] был исследован для хранения водорода в водородных резервуарах . [5] Соответствующие реакции:

3 NaAlH 4 → Na 3 AlH 6 + 2 Al + 3 H 2
Na 3 AlH 6 → 3 NaH + Al + 3/2 H 2

Тетрагидроалюминат натрия может выделять до 7,4 мас.% Водорода при нагревании до 200 ° C (392 ° F). Абсорбция может быть медленной, для заполнения бака требуется несколько минут. И высвобождение, и поглощение катализируются титаном . [6]

Реагент в органической химии [ править ]

Алюминийгидрид натрия является сильным восстановителем , по реакционной способности очень похожим на литийалюминийгидрид (LAH) и, в некоторой степени, диизобутилалюминийгидрид (DIBAL) в органических реакциях. [7] Это гораздо более мощный восстановитель, чем боргидрид натрия, из-за более слабой и более полярной связи Al-H по сравнению со связью BH. Как и LAH, он восстанавливает сложные эфиры до спиртов .

Безопасность [ править ]

Алюминийгидрид натрия легко воспламеняется. Он не реагирует на сухой воздух при комнатной температуре, но очень чувствителен к влаге. Он воспламеняется или взрывается при контакте с водой.

См. Также [ править ]

  • Сложный гидрид металла

Ссылки [ править ]

  1. ^ JW Lauher, D. Dougherty PJ Herley "Тетрагидроалюминат натрия" Acta Crystallogr. 1979, том B35, стр 1454-1456. DOI : 10,1107 / S0567740879006701
  2. ^ Догерти, Д .; Херли, П.Дж.; Lauher, JW "Тетрагидридоалюминат натрия" Acta Crystallographica B (24,1968-38,1982) (1979) 35, p1454-p1456.
  3. ^ Питер Риттмайер, Ульрих Вительманн «Гидриды» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a13_199
  4. ^ Вычислительное исследование чистых и легированных титаном аланатов натрия для ...
  5. ^ Zaluska, A .; Залуский, Л .; Стрём-Ольсен, JO (2000). «Аланаты натрия для обратимого хранения водорода». Журнал сплавов и соединений . 298 (1–2): 125–134. DOI : 10.1016 / S0925-8388 (99) 00666-0 .
  6. ^ "Исследователи разгадывают загадку десятилетней давности материала для хранения водорода" . Phys.Org. 27 февраля 2008 г.
  7. ^ Мелинда Гугельчук "Натрий-алюминиевый гидрид" Энциклопедия реагентов для органического синтеза, 2001, Джон Вили. DOI : 10.1002 / 047084289X.rs039