Organoalumiiniyhdisteet

Organoalumiiniyhdisteet  ovat yhdisteitä, jotka sisältävät Al-C-sidoksen. Yleinen kaava on RnAlX3 -n , jossa R on orgaaninen radikaali, X on Hal, H, OR, SR, NR2, RCOO, CN ja muut, n = 1-3. On olemassa symmetrisiä tai täydellisiä organoalumiiniyhdisteitä (n=3) ja epäsymmetrisiä tai sekoitettuja.

Fysikaaliset ominaisuudet

Alemmat trisubstituoidut alkyylialumiiniyhdisteet ovat värittömiä nesteitä, trisubstituoidut aryylialumiiniyhdisteet ovat orgaanisiin liuottimiin liukenevia kiinteitä aineita.

Trimetyylialumiini ( CH3 ) 3Al . T. pl. 15 °C, kp. 130 °C, tiheys 0,752 g/ cm3 .

Trietyylialumiini (C 2 H 5 ) 3 Al. T. pl. -52,5 °C, kp. 136 °C 100 mm Hg:ssä, tiheys 0,875 g/ cm3 .

Tripropyylialumiini (CH 3 CH 2 CH 2 ) 3 Al. T. pl. -84 °C, kp. 110 °C paineessa 10 mm Hg, tiheys 0,820 g/ cm3 .

Kemialliset ominaisuudet

Organoalumiiniyhdisteet ovat herkkiä ilman kosteudelle ja hapelle (yhdisteet, joissa on vähemmän radikaaleja kuin pentyyli, syttyvät itsestään ilmassa).

Jotkut organoalumiiniyhdisteet ovat elektronityydyttymättömiä yhdisteitä, mikä aiheuttaa niiden molekyylien taipumuksen assosioitua toisiinsa. Tuloksena olevissa dimeereissä ja trimeereissä alumiiniatomit liittyvät orgaanisten radikaalien kautta kolmikeskuksen siltasidoksilla. Al-Al-sidoksia sisältävät orgaaniset alumiiniyhdisteet tunnetaan. Elektronidonoreilla, kuten amiineilla ja eettereillä, organoalumiiniyhdisteet muodostavat vahvoja addukteja, joiden koostumus on 1:1, anionisten luovuttajien MR tai MX kanssa, missä M on alkali- tai maa-alkalimetalli-suolan kaltainen M[R n -kompleksi. AlX 4-n ] -tyyppiä.

Organoalumiiniyhdisteiden perusreaktiot.

• Väkivaltainen vuorovaikutus veden, happojen, alkoholien, amiinien ja muiden protoneja sisältävien yhdisteiden kanssa, jolloin vapautuu hiilivetyjä:

R3Al + nR'OH → R3 - n Al (OR') n + nRH

• Hapeutuminen alkoholaattien muodostumisen kanssa:

2R3Al + 3O2 → 2 (RO ) 3Al

• Reaktio hiilidioksidin kanssa johtaa karboksyylihappoihin:

R3Al + CO2 → R2AlOC ( O) R R2AlOC(O) R + 3H 2O → Al(OH) 3 + RCOOH + 2RH

• Vuorovaikutus alumiinia elektronegatiivisempien alkuaineiden halogenidien, oksidien ja alkoholaattien kanssa, jolloin muodostuu niiden alkyylijohdannaisia:

R 3 Al + EHal n → R m EHal n-m + AlHal 3

• Orgaanisten radikaalien uudelleenjakautuminen symmetristen organoalumiiniyhdisteiden ja alumiinihalogenidien ja -alkoholaattien välillä:

2R 3 Al + AlX 3 → 3R 2 AlX

• Organoalumiiniyhdisteiden reaktio olefiinien kanssa, jonka seurauksena saadaan korkeampia organoalumiiniyhdisteitä:

R 3 Al + nCH 2 \u003d CH 2 → R (CH 2 CH 2 ) n AlR 2

• Reaktiota halogeenien kanssa voidaan käyttää syntetisoimaan anti-Markovnikov-additiotuotteita. Tämän reaktion arvo on hyvin rajallinen. Parhaat tulokset saatiin alkyylijodidien synteesissä.

R3Al + 3I2 → 3RI + AlI 3

• Reaktio karbonyyliyhdisteiden kanssa.

• Aldehydien, ketonien, esterien pelkistys alkoholeiksi di-isobutyylialumiinihydridillä.

Synteesi

Alkeenien reaktio alumiinin ja vedyn kanssa

Alkeenien tai alkyynien reaktio alumiinihydridien kanssa (hydroaluminointi)

Tri-isobutyylialumiinin realkylointi alkeeneilla

Alumiinihalogenidien reaktio Grignard-reagenssien tai alkyylilitiumyhdisteiden kanssa tuottaa symmetrisiä organoalumiiniyhdisteitä

Dialkyylielohopean reaktio alumiinin kanssa

Epäsymmetristen alumiiniorgaanisten yhdisteiden dehalogenointi tuottaa symmetrisiä organoalumiiniyhdisteitä

Alkyylihalogenidien reaktio alumiinin kanssa tuottaa epäsymmetrisiä organoalumiiniyhdisteitä

Sovellus

Organoalumiiniyhdisteet ovat Ziegler-Natta-katalyyttien komponentteja, joita käytetään polyolefiinien ja stereosäännöllisten dieenikumien synteesissä, katalyyttejä polaaristen monomeerien, esimerkiksi asetaldehydin, olefiinioksidien, kaprolaktaamin stereospesifiseen polymerointiin sekä myös normaalien α-olefiinien synteesiin. Organoalumiiniyhdisteiden pohjalta on kehitetty menetelmiä normaalirakenteisten korkeampien rasva-alkoholien, korkeampien rasvahappojen, tetraetyylilyijyn ja myös erittäin puhtaan metallisen alumiinin saamiseksi. Organoalumiiniyhdisteet ovat pelkistäviä aineita karbonyylien Mn, Cr, Mo jne. valmistuksessa.

Organoalumiiniyhdisteiden maailmanlaajuinen tuotanto on kymmeniä tuhansia tonneja vuodessa (1982).

Kirjallisuus

• "Chemical Encyclopedia" v.1 abl-dar, M.: Soviet Encyclopedia, 1988, s. 117-118
• "Orgaaniset alumiiniyhdisteet". - M.: IIL, 1962
• "Yleinen orgaaninen kemia". - v.7: Organometalliset yhdisteet - M .: Chemistry, 1984, s. 96-132
• "Orgaanisten metalliyhdisteiden kemia". - M .: Mir, 1964, s. 231-315
• Kuchin A. V., Tolstikov G. A. "Preparatiivinen organoalumiinin synteesi". - Syktyvkar, 1997
• "Orgaanisten elementtien kemian menetelmät: boori, alumiini, gallium, indium, tallium". - M .: Nauka, 1964, s. 283-385

Orgaaniset alkuaineyhdisteet
H   Hän Li Olla   B C N O F Ne Na mg   Al Si P S Cl Ar K Ca sc Ti V Cr Mn Fe co Ni Cu Zn Ga Ge Kuten Se Br kr Rb Sr Y Zr Huom Mo Tc Ru Rh Pd Ag CD Sisään sn Sb Te minä Xe Cs Ba La Lu hf Ta W Re Os Ir Pt Au hg Tl Pb Bi Po klo Rn Fr Ra Ac Lr RF Db Sg bh hs Mt Ds Rg Cn Nh fl Mc Lv Ts Og Lantanidit La Ce PR Nd pm sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu aktinidit AC Th Pa U Np Pu Olen cm bk vrt Es fm md ei lr