Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Триэтилалюминий
Скелетная формула димера триэтилалюминия
Шаровидная модель молекулы димера триэтилалюминия
Имена
Название ИЮПАК
Триэтилалуман
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
СокращенияЧАЙ, [1] ЧАЙ, [2] ЧАЙ [3]
ChemSpider
ECHA InfoCard100.002.382 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 202-619-3
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 масса228,335  г · моль -1
ВнешностьБесцветная жидкость
Плотность0,8324  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 опасностипирофорный
R-фразы (устаревшие)R14 R17 R34
S-фразы (устарели)S16 S43 S45
NFPA 704 (огненный алмаз)
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 . [4]

Структура и связь [ править ]

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. [5] 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 . [6]

Синтез и реакции [ править ]

Триэтилалюминий может образовываться несколькими путями. Открытие эффективного маршрута было значительным технологическим достижением. В многоступенчатом процессе используется металлический алюминий, газообразный водород и этилен , которые вкратце описываются следующим образом: [4]

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 сесквихлорида этилалюминия щелочным металлом, таким как натрий, дает триэтилалюминий: [7]

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

Реакционная способность [ править ]

Связи Al – C триэтилалюминия поляризованы до такой степени, что углерод легко протонируется с выделением этана: [8]

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 [ править ]

Предшественники жирных спиртов [ править ]

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): [4]

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 в полимеризации олефинов [ править ]

В катализе Циглера-Натта используется большое количество TEAL и родственных алкилалюминия . Они служат для активации катализатора на основе переходного металла как в качестве восстановителя, так и в качестве алкилирующего агента . TEAL также работает для удаления воды и кислорода. [9]

Реагент в органической и металлоорганической химии [ править ]

Триэтилалюминий широко используется в качестве предшественника других алюмоорганических соединений, таких как цианид диэтилалюминия : [10]

Пирофорный агент [ править ]

Триэтилалюминий воспламеняется при контакте с воздухом и воспламеняется и / или разлагается при контакте с водой и с любым другим окислителем [11] - это одно из немногих веществ, обладающих достаточной пирофорностью для воспламенения при контакте с криогенным жидким кислородом . Энтальпия сгорания , Δ с H °, составляет -5105,70 ± 2,90 к Дж / моль [12] (-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. [1]

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 . [13] В данной заявке 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 образуется комбинированный огненный шар от паров триэтилалюминия и гексана. [14] 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.

См. Также [ править ]

  • Триэтилборан , используемый в качестве воспламенителя в турбореактивных / прямоточных двигателях Pratt & Whitney J58 .
  • Триметилалюминий

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Центр статуса миссии, 2 июня 2010 г., 1905 г. по Гринвичу , SpaceflightNow , дата обращения 02.06.2010, Цитата: «Фланцы соединят ракету с наземными резервуарами для хранения жидкого кислорода, керосинового топлива, гелия, газообразного азота и источник воспламенителя первой ступени под названием триэтилалюминий-триэтилборан, более известный как TEA-TEB ».
  2. ^ «Gulbrandsen Chemicals, Металлические алкилы: триэтилалюминий (TEAl)» . Гульбрандсен . Проверено 12 декабря 2017 года . Триэтилалюминий (TEAl) - пирофорная жидкость ...
  3. ^ Малпасс, Деннис Б.; Группа, Эллиот (2012). Введение в промышленный полипропилен: свойства, процессы катализаторов . Джон Вили и сыновья. ISBN 9781118463208.
  4. ^ a b c Краузе, Майкл Дж .; Орланди, Франк; Saurage, Alfred T .; Циц, Джозеф Р. (2000). «Соединения алюминия, органические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a01_543 .
  5. ^ Holleman, AF; Виберг, Э. (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
  6. ^ Васс, Габор; Тарчай, Дьёрдь; Мадьярфальви, Габор; Бёди, Андраш; Сепеш, Ласло (2002). «Фотоэлектронная спектроскопия HeI соединений гидридов триалкилалюминия и диалкилалюминия и их олигомеров». Металлоорганические соединения . 21 (13): 2751–2757. DOI : 10.1021 / om010994h .
  7. ^ Краузе, М. Дж; Орланди, Ф; Saurage, A T .; Циц, Дж. Р., "Органические соединения алюминия", Wiley-Science, 2002.
  8. ^ Elschenbroich, C. «Organometallics» (2006) Wiley-VCH: Weinheim. ISBN 978-3-527-29390-2 
  9. ^ Деннис Б. Малпасс (2010). «Коммерчески доступные алкилы металлов и их использование в полиолефиновых катализаторах». В Ray Hoff; Роберт Т. Мазерс (ред.). Справочник по катализаторам полимеризации переходных металлов . John Wiley & Sons, Inc., стр. 1–28. DOI : 10.1002 / 9780470504437.ch1 . ISBN 9780470504437.
  10. ↑ Ватару Нагата и Йошиока Мицуру (1988). «Цианиды диэтилалюминия» . Органический синтез .; Коллективный том , 6 , с. 436
  11. ^ TEA Паспорт безопасности архивации 2006-11-14 в Wayback Machine , доступ27 марта 2007
  12. ^ https://www.chemeo.com/cid/63-022-7/Triethylaluminium
  13. ^ M202A1 Flame Assault Shoulder Weapon (Вспышка) , inetres.com
  14. ^ Энциклопедия взрывчатых веществ и сопутствующие товары , Vol.8 армия США