Szerves alumíniumvegyületek
A szerves alumíniumvegyületek olyan vegyületek, amelyek Al-C kötést tartalmaznak. Az általános képlet: R n AlX 3-n , ahol R jelentése szerves gyök, X jelentése Hal, H, OR, SR, NR2, RCOO, CN és mások, n = 1-3. Vannak szimmetrikus vagy teljes szerves alumíniumvegyületek (n=3) és aszimmetrikusak vagy vegyesek.
Fizikai tulajdonságok
A rövid szénláncú triszubsztituált alkil-alumínium-vegyületek színtelen folyadékok, a triszubsztituált aril-alumínium-vegyületek szerves oldószerekben oldódó szilárd anyagok.
Trimetil-alumínium (CH 3 ) 3 Al. T. pl. 15 °C, fp. 130 °C, sűrűsége 0,752 g/ cm3 .
Trietil- alumínium (C 2 H 5 ) 3 Al. T. pl. −52,5 °C, fp. 136 °C 100 Hgmm-en, sűrűség 0,875 g/ cm3 .
Tripropil-alumínium (CH 3 CH 2 CH 2 ) 3 Al. T. pl. -84 °C, fp. 110 °C 10 Hgmm-en, sűrűség 0,820 g/ cm3 .
Kémiai tulajdonságok
A szerves alumíniumvegyületek érzékenyek a levegő nedvességére és oxigénére (a pentilnél kisebb gyököket tartalmazó vegyületek a levegőben öngyulladnak).
Egyes szerves alumíniumvegyületek elektronokkal telítetlen vegyületek, ami miatt molekuláik hajlamosak asszociálni egymással. A keletkező dimerekben és trimerekben az alumíniumatomok szerves gyökökön keresztül kapcsolódnak egymáshoz háromközpontos áthidaló kötésekkel. Al-Al kötéssel rendelkező szerves alumíniumvegyületek ismertek. Az elektrondonorokkal, például aminokkal és éterekkel a szerves alumíniumvegyületek erős adduktokat képeznek 1:1 összetételű MR vagy MX anionos donorokkal, ahol M az M[R n alkáli- vagy alkáliföldfém-sószerű komplexei. AlX 4-n ] típusú.
Organoalumíniumvegyületek alapreakciói.
- Heves kölcsönhatás vízzel, savakkal, alkoholokkal, aminokkal és más protontartalmú vegyületekkel szénhidrogének felszabadulásával:
R3Al + nR'OH → R3 - n Al (OR') n + nRH
- Oxidáció alkoholátok képződésével:
2R 3 Al + 3O 2 → 2(RO) 3 Al
- Reakció szén-dioxiddal, karbonsavakat eredményezve:
R 3 Al + CO 2 → R 2 AlOC(O)R
R 2 AlOC(O)R + 3H 2 O → Al(OH) 3 + RCOOH + 2RH
- Kölcsönhatás az alumíniumnál elektronegatívabb elemek halogenidjeivel, oxidjaival és alkoholátjaival, alkilszármazékaik képződésével:
R 3 Al + EHal n → R m EHal n-m + AlHal 3
- Szerves gyökök újraeloszlása szimmetrikus szerves alumíniumvegyületek és alumínium-halogenidek és alkoholátok között:
2R 3 Al + AlX 3 → 3R 2 AlX
- A szerves alumíniumvegyületek reakciója olefinekkel, amelynek eredményeként magasabb szerves alumíniumvegyületek keletkeznek:
R 3 Al + nCH 2 \u003d CH 2 → R (CH 2 CH 2 ) n AlR 2
- A halogénekkel végzett reakció felhasználható anti-Markovnikov addíciós termékek előállítására. Ez a reakció nagyon korlátozott értékű. A legjobb eredményeket az alkil-jodidok szintézisében érte el.
R 3 Al + 3I 2 → 3RI + AlI 3
- Reakció karbonilvegyületekkel.
- Aldehidek, ketonok, észterek alkoholokká redukálása diizobutil-alumínium-hidriddel.
Szintézis
Alkének reakciója alumíniummal és hidrogénnel
Alkének vagy alkinek reakciója alumínium-hidridekkel (hidroaluminálás)
Triizobutil-alumínium rekilezése alkénekkel
Az alumínium-halogenidek Grignard-reagensekkel vagy alkil-lítiumvegyületekkel való reakciója szimmetrikus szerves alumíniumvegyületeket eredményez
A dialkil-higany reakciója alumíniummal
Az aszimmetrikus szerves alumíniumvegyületek dehalogénezése szimmetrikus szerves alumíniumvegyületeket eredményez
Az alkil-halogenidek alumíniummal való reakciója aszimmetrikus szerves alumíniumvegyületeket eredményez
Alkalmazás
A szerves alumíniumvegyületek a Ziegler-Natta katalizátorok összetevői, amelyeket poliolefinek és sztereoreguláris dién gumik szintézisében használnak, katalizátorok poláris monomerek, például acetaldehid, olefin-oxidok, kaprolaktám sztereospecifikus polimerizációjához, valamint normál α-olefinek szintéziséhez. A szerves alumíniumvegyületek alapján eljárásokat dolgoztak ki normál szerkezetű magasabb zsíralkoholok, magasabb zsírsavak, tetraetil-ólom, valamint nagy tisztaságú fémalumínium előállítására. A szerves alumíniumvegyületek redukálószerek a Mn, Cr, Mo stb. karbonilok előállításában.
A szerves alumíniumvegyületek világtermelése több tízezer tonna évente (1982).
Irodalom
- "Chemical Encyclopedia" v.1 abl-dar, M.: Soviet Encyclopedia, 1988. 117-118.
- "Alumínium szerves vegyületek". — M.: IIL, 1962
- "Általános szerves kémia". - 7. v.: Fémorganikus vegyületek - M .: Chemistry, 1984, 96-132.
- "Fémorganikus vegyületek kémiája". - M .: Mir, 1964, 231-315
- Kuchin A. V., Tolstikov G. A. "Preparatív organoalumínium szintézis". – Sziktivkar, 1997
- "Az organoelemkémia módszerei: bór, alumínium, gallium, indium, tallium". - M .: Nauka, 1964, 283-385