Алюминийорганические соединения

Поделись знанием:
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

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

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

  • 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

    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).

    Напишите отзыв о статье "Алюминийорганические соединения"

    Литература

    • «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
  • Отрывок, характеризующий Алюминийорганические соединения

    – Ах нет, совсем нет, напротив, я очень рад познакомиться с вами, – сказал Пьер, и, взглянув еще раз на руки нового знакомца, ближе рассмотрел перстень. Он увидал на нем Адамову голову, знак масонства.
    – Позвольте мне спросить, – сказал он. – Вы масон?
    – Да, я принадлежу к братству свободных каменьщиков, сказал проезжий, все глубже и глубже вглядываясь в глаза Пьеру. – И от себя и от их имени протягиваю вам братскую руку.
    – Я боюсь, – сказал Пьер, улыбаясь и колеблясь между доверием, внушаемым ему личностью масона, и привычкой насмешки над верованиями масонов, – я боюсь, что я очень далек от пониманья, как это сказать, я боюсь, что мой образ мыслей насчет всего мироздания так противоположен вашему, что мы не поймем друг друга.
    – Мне известен ваш образ мыслей, – сказал масон, – и тот ваш образ мыслей, о котором вы говорите, и который вам кажется произведением вашего мысленного труда, есть образ мыслей большинства людей, есть однообразный плод гордости, лени и невежества. Извините меня, государь мой, ежели бы я не знал его, я бы не заговорил с вами. Ваш образ мыслей есть печальное заблуждение.
    – Точно так же, как я могу предполагать, что и вы находитесь в заблуждении, – сказал Пьер, слабо улыбаясь.
    – Я никогда не посмею сказать, что я знаю истину, – сказал масон, всё более и более поражая Пьера своею определенностью и твердостью речи. – Никто один не может достигнуть до истины; только камень за камнем, с участием всех, миллионами поколений, от праотца Адама и до нашего времени, воздвигается тот храм, который должен быть достойным жилищем Великого Бога, – сказал масон и закрыл глаза.
    – Я должен вам сказать, я не верю, не… верю в Бога, – с сожалением и усилием сказал Пьер, чувствуя необходимость высказать всю правду.
    Масон внимательно посмотрел на Пьера и улыбнулся, как улыбнулся бы богач, державший в руках миллионы, бедняку, который бы сказал ему, что нет у него, у бедняка, пяти рублей, могущих сделать его счастие.
    – Да, вы не знаете Его, государь мой, – сказал масон. – Вы не можете знать Его. Вы не знаете Его, оттого вы и несчастны.
    – Да, да, я несчастен, подтвердил Пьер; – но что ж мне делать?
    – Вы не знаете Его, государь мой, и оттого вы очень несчастны. Вы не знаете Его, а Он здесь, Он во мне. Он в моих словах, Он в тебе, и даже в тех кощунствующих речах, которые ты произнес сейчас! – строгим дрожащим голосом сказал масон.
    Он помолчал и вздохнул, видимо стараясь успокоиться.
    – Ежели бы Его не было, – сказал он тихо, – мы бы с вами не говорили о Нем, государь мой. О чем, о ком мы говорили? Кого ты отрицал? – вдруг сказал он с восторженной строгостью и властью в голосе. – Кто Его выдумал, ежели Его нет? Почему явилось в тебе предположение, что есть такое непонятное существо? Почему ты и весь мир предположили существование такого непостижимого существа, существа всемогущего, вечного и бесконечного во всех своих свойствах?… – Он остановился и долго молчал.
    Пьер не мог и не хотел прерывать этого молчания.
    – Он есть, но понять Его трудно, – заговорил опять масон, глядя не на лицо Пьера, а перед собою, своими старческими руками, которые от внутреннего волнения не могли оставаться спокойными, перебирая листы книги. – Ежели бы это был человек, в существовании которого ты бы сомневался, я бы привел к тебе этого человека, взял бы его за руку и показал тебе. Но как я, ничтожный смертный, покажу всё всемогущество, всю вечность, всю благость Его тому, кто слеп, или тому, кто закрывает глаза, чтобы не видать, не понимать Его, и не увидать, и не понять всю свою мерзость и порочность? – Он помолчал. – Кто ты? Что ты? Ты мечтаешь о себе, что ты мудрец, потому что ты мог произнести эти кощунственные слова, – сказал он с мрачной и презрительной усмешкой, – а ты глупее и безумнее малого ребенка, который бы, играя частями искусно сделанных часов, осмелился бы говорить, что, потому что он не понимает назначения этих часов, он и не верит в мастера, который их сделал. Познать Его трудно… Мы веками, от праотца Адама и до наших дней, работаем для этого познания и на бесконечность далеки от достижения нашей цели; но в непонимании Его мы видим только нашу слабость и Его величие… – Пьер, с замиранием сердца, блестящими глазами глядя в лицо масона, слушал его, не перебивал, не спрашивал его, а всей душой верил тому, что говорил ему этот чужой человек. Верил ли он тем разумным доводам, которые были в речи масона, или верил, как верят дети интонациям, убежденности и сердечности, которые были в речи масона, дрожанию голоса, которое иногда почти прерывало масона, или этим блестящим, старческим глазам, состарившимся на том же убеждении, или тому спокойствию, твердости и знанию своего назначения, которые светились из всего существа масона, и которые особенно сильно поражали его в сравнении с своей опущенностью и безнадежностью; – но он всей душой желал верить, и верил, и испытывал радостное чувство успокоения, обновления и возвращения к жизни.