Organoaluminiumforbindelser
Organoaluminiumforbindelser er forbindelser, der indeholder en Al-C-binding. Den generelle formel er RnAlX3 -n , hvor R er et organisk radikal, X er Hal, H, OR, SR, NR2, RCOO, CN og andre, n = 1-3. Der er symmetriske eller komplette organoaluminiumforbindelser (n=3) og asymmetriske eller blandede.
Fysiske egenskaber
Lavere trisubstituerede alkylaluminiumforbindelser er farveløse væsker, trisubstituerede arylaluminiumforbindelser er faste stoffer opløselige i organiske opløsningsmidler.
Trimethylaluminium ( CH3 ) 3Al . T. pl. 15°C, kp. 130 °C, densitet 0,752 g/ cm3 .
Triethylaluminium ( C2H5 ) 3Al . _ _ T. pl. -52,5 °C, kp. 136°C ved 100 mm Hg, densitet 0,875 g/ cm3 .
Tripropylaluminium ( CH3CH2CH2 ) 3Al . _ _ _ _ T. pl. -84 °C, kp. 110°C ved 10 mm Hg, densitet 0,820 g/ cm3 .
Kemiske egenskaber
Organoaluminiumforbindelser er følsomme over for fugt og ilt i luften (forbindelser med radikaler mindre end pentyl selvantænde i luften).
Nogle organoaluminiumforbindelser er elektronumættede forbindelser, hvilket forårsager deres molekylers tendens til at associere med hinanden. I de resulterende dimerer og trimerer er aluminiumatomerne forbundet gennem organiske radikaler med tre-center brobindinger. Organoaluminiumforbindelser med Al-Al-bindinger er kendte. Med elektrondonorer, såsom aminer og ethere, danner organoaluminiumforbindelser stærke addukter med en sammensætning på 1:1, med anioniske donorer MR eller MX, hvor M er et alkali- eller jordalkalimetal - saltlignende komplekser af M[R n AlX 4-n ] type.
Grundlæggende reaktioner af organoaluminiumforbindelser.
- Voldelig interaktion med vand, syrer, alkoholer, aminer og andre protonholdige forbindelser med frigivelse af kulbrinter:
R3Al + nR'OH → R3 - n Al (OR') n + nRH
- Oxidation med dannelse af alkoholater:
2R3Al + 3O2 → 2 (RO) 3Al
- Reaktion med kuldioxid, hvilket resulterer i carboxylsyrer:
R3Al + CO2 → R2AlOC (O) R
R2AlOC (O)R + 3H2O → Al (OH) 3 + RCOOH + 2RH
- Interaktion med halogenider, oxider og alkoholater af grundstoffer, der er mere elektronegative end aluminium med dannelsen af deres alkylderivater:
R3Al + EHal n → Rm EHal n -m + AlHal 3
- Omfordeling af organiske radikaler mellem symmetriske organoaluminiumforbindelser og aluminiumhalogenider og alkoholater:
2R3Al + AlX3 → 3R2AlX _ _
- Reaktionen af organoaluminiumforbindelser med olefiner, som et resultat af hvilken højere organoaluminiumforbindelser opnås:
R 3 Al + nCH 2 \u003d CH 2 → R (CH 2 CH 2 ) n AlR 2
- Reaktionen med halogener kan bruges til at syntetisere anti-Markovnikov-additionsprodukter. Denne reaktion er af meget begrænset værdi. De bedste resultater blev opnået ved syntesen af alkyliodider.
R3Al + 3I2 → 3RI + AlI 3
- Reaktion med carbonylforbindelser.
- Reduktion af aldehyder, ketoner, estere til alkoholer med diisobutylaluminiumhydrid.
Syntese
Reaktion af alkener med aluminium og brint
Reaktion af alkener eller alkyner med aluminiumhydrider (hydroaluminering)
Realkylering af triisobutylaluminium med alkener
Reaktionen af aluminiumhalogenider med Grignard-reagenser eller alkyllithiumforbindelser giver symmetriske organoaluminiumforbindelser
Reaktionen af dialkylkviksølv med aluminium
Dehalogenering af usymmetriske organoaluminiumforbindelser giver symmetriske organoaluminiumforbindelser
Reaktionen af alkylhalogenider med aluminium giver usymmetriske organoaluminiumforbindelser
Ansøgning
Organoaluminiumforbindelser er komponenter i Ziegler-Natta-katalysatorer, der anvendes til syntese af polyolefiner og stereoregulære diengummier, katalysatorer til stereospecifik polymerisering af polære monomerer, for eksempel acetaldehyd, olefinoxider, caprolactam og også til syntese af normale α-olefiner. På basis af organoaluminiumforbindelser er der udviklet metoder til at opnå højere fedtalkoholer med normal struktur, højere fedtsyrer, tetraethylbly og også højrent metallisk aluminium. Organoaluminiumforbindelser er reduktionsmidler i produktionen af carbonyler Mn, Cr, Mo osv.
Verdensproduktionen af organoaluminiumforbindelser er titusindvis af tons om året (1982).
Litteratur
- "Chemical Encyclopedia" v.1 abl-dar, M.: Soviet Encyclopedia, 1988 s. 117-118
- "Organiske aluminiumsforbindelser". — M.: IIL, 1962
- "Generel organisk kemi". - v.7: Organometalliske forbindelser - M .: Chemistry, 1984 s. 96-132
- "Kemi af organometalliske forbindelser". - M .: Mir, 1964 s. 231-315
- Kuchin A. V., Tolstikov G. A. "Preparativ organoaluminiumsyntese". — Syktyvkar, 1997
- "Metoder til organoelementkemi: Bor, aluminium, gallium, indium, thallium". - M .: Nauka, 1964 s. 283-385