Алюминийорганические соединения

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Алюминийорганические соединения — соединения, содержащие связь Al-C. Общая формула RnAlX3-n, где R — органический радикал, X — Hal, H, OR, SR, NR2, RCOO, CN и другие, n = 1-3. Различают симметричные, или полные алюминийорганические соединения (n=3) и несимметричные, или смешанные.

Физические свойства[править | править код]

Низшие тризамещенные алкилалюминиевые соединения — бесцветные жидкости, тризамещенные арилалюминиевые соединения — твердые вещества, растворимые в органических растворителях.

Триметилалюминий (CH3)3Al. Т. пл. 15 °C, т.кип. 130 °C, плотность 0,752 г/см3.

Триэтилалюминий (C2H5)3Al. Т. пл. −52,5 °C, т.кип. 136 °C при 100 мм рт.ст., плотность 0,875 г/см3.

Трипропилалюминий (CH3CH2CH2)3Al. Т. пл. −84 °C, т.кип. 110 °C при 10 мм рт.ст., плотность 0,820 г/см3.

Химические свойства[править | править код]

Алюминийорганические соединения чувствительны к влаге и кислороду воздуха (соединения с радикалами меньше пентильного на воздухе самовоспламеняются).

Некоторые алюминийорганические соединения — электрононенасыщенные соединения, что обусловливает склонность их молекул к ассоциации друг с другом. В образующихся димерах и тримерах атомы алюминия соединены через органические радикалы трехцентровыми мостиковыми связями. Известны алюминийорганические соединения со связями Al-Al. С донорами электронов, например аминами и эфирами, алюминийорганические соединения образуют прочные аддукты состава 1:1, с анионными донорами MR или MX, где M — щелочной или щелочноземельный металл — солеобразные комплексы типа M[RnAlX4-n].

Основные реакции алюминийорганических соединений.

  • Бурное взаимодействие с водой, кислотами, спиртами, аминами и другими протонсодержащими соединениями с выделением углеводородов:
R3Al + nR’OH → R3-nAl(OR')n + nRH
  • Окисление с образованием алкоголятов:
2R3Al + 3O2 → 2(RO)3Al
  • Реакция с углекислым газом, приводящая к карбоновым кислотам:
R3Al + CO2 → R2AlOC(O)R
R2AlOC(O)R + 3H2O → Al(OH)3 + RCOOH + 2RH
  • Взаимодействие с галогенидами, оксидами и алкоголятами более электроотрицательных чем алюминий элементов с образованием их алкилпроизводных:
R3Al + ЭHaln → RmЭHaln-m + AlHal3
  • Перераспределение органических радикалов между симметричными алюминийорганическими соединениями и галогенидами и алкоголятами алюминия:
2R3Al + AlX3 → 3R2AlX
  • Реакция алюминийорганических соединений с олефинами, в результате которой получают высшие алюминийорганические соединения:
R3Al + nCH2=CH2 → R(CH2CH2)nAlR2
  • Реакция с галогенами может быть использована для синтеза продуктов антимарковниковского присоединения. Эта реакция имеет весьма ограниченное значение. Наилучшие результаты получены при синтезе алкилиодидов.
R3Al + 3I2 → 3RI + AlI3
  • Реакция с карбонильными соединениями.
  • Восстановление альдегидов, кетонов, сложных эфиров до спиртов диизобутилалюминийгидридом.

Синтез[править | править код]

  • Реакция алкенов с алюминием и водородом
  • Реакция алкенов или алкинов с гидридами алюминия (гидроалюминирование)
  • Переалкилирование триизобутилалюминия алкенами
  • Реакцией галогенидов алюминия с реактивами Гриньяра или алкиллитиевыми соединениями получают симметричные алюминийорганические соединения
  • Реакцией диалкилртути с алюминием
  • Дегалогенирование несимметричных алюминийорганических соединений дает симметричные алюминийорганические соединения
  • Реакцией алкилгалогенидов с алюминием получают несимметричные алюминийорганические соединения

Применение[править | править код]

Алюминийорганические соединения — компоненты катализаторов Циглера-Натты, используемых в синтезе полиолефинов и стереорегулярных диеновых каучуков, катализаторы стереоспецифической полимеризации полярных мономеров, например, ацетальдегида, окисей олефинов, капролактама, а также для синтеза α-олефинов нормального строения. На основе алюминийорганических соединений разработаны методы получения высших жирных спиртов нормального строения, высших жирных кислот, тетраэтилсвинца, а также металлического алюминия высокой чистоты. Алюминийорганические соединения — восстановители при получении карбонилов Mn, Cr, Mo и др.

Мировое производство алюминийорганических соединений составляет десятки тысяч тонн в год (1982).

Литература[править | править код]

  • «Химическая энциклопедия» т.1 абл-дар, М.:Советская энциклопедия, 1988 стр. 117—118
  • «Алюминийорганические соединения». — М.: ИИЛ, 1962
  • «Общая органическая химия». — т.7: Металлорганические соединения". — М.: Химия, 1984 стр. 96-132
  • «Химия металлорганических соединений». — М.: Мир, 1964 стр. 231—315
  • Кучин А. В., Толстиков Г. А. «Препаративный алюминийорганический синтез». — Сыктывкар, 1997
  • «Методы элементоорганической химии: Бор, алюминий, галлий, индий, таллий». — М.: Наука, 1964 стр. 283—385