Organoaluminiumföreningar
Organoaluminiumföreningar är föreningar som innehåller en Al-C-bindning. Den allmänna formeln är RnAlX3 -n , där R är en organisk radikal, X är Hal, H, OR, SR, NR2, RCOO, CN och andra, n = 1-3. Det finns symmetriska eller kompletta organoaluminiumföreningar (n=3) och asymmetriska eller blandade.
Fysiska egenskaper
Lägre trisubstituerade alkylaluminiumföreningar är färglösa vätskor, trisubstituerade arylaluminiumföreningar är fasta ämnen som är lösliga i organiska lösningsmedel.
Trimetylaluminium ( CH3 ) 3Al . T. pl. 15°C, kp. 130°C, densitet 0,752 g/ cm3 .
Trietylaluminium ( C2H5 ) 3Al . _ _ T. pl. -52,5 °C, kp. 136°C vid 100 mm Hg, densitet 0,875 g/ cm3 .
Tripropylaluminium ( CH3CH2CH2 ) 3Al . _ _ _ _ T. pl. -84 °C, kp. 110°C vid 10 mm Hg, densitet 0,820 g/ cm3 .
Kemiska egenskaper
Organoaluminiumföreningar är känsliga för fukt och syre i luften (föreningar med radikaler mindre än pentyl självantänder i luft).
Vissa organoaluminiumföreningar är elektronomättade föreningar, vilket gör att deras molekylers tendens att associera med varandra. I de resulterande dimererna och trimererna är aluminiumatomerna anslutna genom organiska radikaler genom trecentrumöverbryggande bindningar. Organoaluminiumföreningar med Al-Al-bindningar är kända. Med elektrondonatorer, såsom aminer och etrar, bildar organoaluminiumföreningar starka addukter med en sammansättning av 1:1, med anjoniska donatorer MR eller MX, där M är en alkali- eller jordalkalimetall - saltliknande komplex av M[R n AlX 4-n ] typ.
Grundläggande reaktioner av organoaluminiumföreningar.
- Våldsam interaktion med vatten, syror, alkoholer, aminer och andra protonhaltiga föreningar med frigöring av kolväten:
R3Al + nR'OH → R3 -n Al(OR') n + nRH
- Oxidation med bildning av alkoholater:
2R3Al + 3O2 → 2(RO ) 3Al
- Reaktion med koldioxid som resulterar i karboxylsyror:
R3Al + CO2 → R2AlOC ( O )R
R2AlOC (O)R + 3H2O → Al (OH) 3 + RCOOH + 2RH
- Interaktion med halogenider, oxider och alkoholater av element som är mer elektronegativa än aluminium med bildningen av deras alkylderivat:
R3Al + EHal n → Rm EHal n -m + AlHal 3
- Omfördelning av organiska radikaler mellan symmetriska organoaluminiumföreningar och aluminiumhalider och alkoholater:
2R3Al + AlX3 → 3R2AlX _ _
- Reaktionen av organoaluminiumföreningar med olefiner, som ett resultat av vilken högre organoaluminiumföreningar erhålls:
R 3 Al + nCH 2 \u003d CH 2 → R (CH 2 CH 2 ) n AlR 2
- Reaktionen med halogener kan användas för att syntetisera anti-Markovnikov-additionsprodukter. Denna reaktion är av mycket begränsat värde. De bästa resultaten erhölls vid syntes av alkyljodider.
R3Al + 3I2 → 3RI + AlI3
- Reaktion med karbonylföreningar.
- Reduktion av aldehyder, ketoner, estrar till alkoholer med diisobutylaluminiumhydrid.
Syntes
Reaktion av alkener med aluminium och väte
Reaktion av alkener eller alkyner med aluminiumhydrider (hydroaluminering)
Realkylering av triisobutylaluminium med alkener
Reaktionen av aluminiumhalider med Grignard-reagens eller alkyllitiumföreningar ger symmetriska organoaluminiumföreningar
Reaktionen av dialkylkvicksilver med aluminium
Dehalogenering av osymmetriska organoaluminiumföreningar ger symmetriska organoaluminiumföreningar
Reaktionen av alkylhalogenider med aluminium ger osymmetriska organoaluminiumföreningar
Applikation
Organoaluminiumföreningar är komponenter i Ziegler-Natta-katalysatorer som används vid syntes av polyolefiner och stereoregelbundna diengummin, katalysatorer för stereospecifik polymerisation av polära monomerer, till exempel acetaldehyd, olefinoxider, kaprolaktam och även för syntes av normala a-olefiner. På basis av organoaluminiumföreningar har metoder utvecklats för att erhålla högre fettalkoholer med normal struktur, högre fettsyror, tetraetylbly och även högrent metalliskt aluminium. Organoaluminiumföreningar är reduktionsmedel vid produktion av karbonyler Mn, Cr, Mo, etc.
Världsproduktionen av organoaluminiumföreningar är tiotusentals ton per år (1982).
Litteratur
- "Chemical Encyclopedia" v.1 abl-dar, M.: Soviet Encyclopedia, 1988 s. 117-118
- "Aluminium organiska föreningar". — M.: IIL, 1962
- "Allmän organisk kemi". - v.7: Organometalliska föreningar - M .: Chemistry, 1984 s. 96-132
- "Kemi av metallorganiska föreningar". - M .: Mir, 1964 s. 231-315
- Kuchin A. V., Tolstikov G. A. "Preparativ organoaluminiumsyntes". — Syktyvkar, 1997
- "Metoder för organoelementkemi: Bor, aluminium, gallium, indium, tallium". - M .: Nauka, 1964 s. 283-385