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三甲基铝

三甲基铝是一个化合物,化学式是Al2(CH3)6, 可以缩写为Al2Me6, (AlMe3)2或者TMA。它是一种自燃的无色液体,在工业上是很重要的有机铝化合物。它的蒸气散发到空气中后会产生白烟(氧化铝)。

三甲基铝
IUPAC名
Trimethylalane
别名 Trimethylaluminum; aluminium trimethyl; aluminum trimethyl
识别
CAS号 75-24-1  
PubChem 16682925
ChemSpider 10606585
SMILES
InChI
InChIKey JLTRXTDYQLMHGR-MZZUXTGEAJ
性质
化学式 C6H18Al2
摩尔质量 144.17 g/mol
72.09 g/mol (C3H9Al) g·mol⁻¹
外观 无色液体
密度 0.752 g/cm3
熔点 15 °C(288 K)
沸点 125 °C(398 K)([1][2]
溶解性 与水反应
蒸氣壓 1.2 kPa (20 °C)
9.24 kPa (60 °C)[1]
黏度 1.12 cP (20 °C)
0.9 cP (30 °C)
热力学
ΔfHm298K −136.4 kJ/mol[2]
S298K 209.4 J/mol·K[2]
热容 155.6 J/mol·K[2]
危险性
警示术语 R:R14, R17, R34
安全术语 S:S16, S43, S45
欧盟分类 F C
GHS危险性符号
[1]
GHS提示词 危险
H-术语 H250, H260, H314[1]
P-术语 P222, P223, P231+232, P280, P370+378, P422[1]
主要危害 自燃性
NFPA 704
4
3
3
W
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

结构与化学键

Al2Me6在常温常压下是二聚体[3],在结构上和乙硼烷相似。像乙硼烷一样,这个化合物同样有两个三中心两电子键:在两个铝原子之间有一个共用的甲基。端位的Al-C键和中间的Al-C键的距离分别是1.97和2.14[4],中间甲基上的每个碳原子都被三个氢原子和两个铝原子包围。这些甲基在分子内和分子间可以自由转换。

三中心两电子键是"缺少电子"的分子而且倾向于与路易斯碱反应,产物含有两中心两电子键。例如和反应生成加合物 R3N-AlMe3。Al2Me6氯化铝反应生成的(AlMe2Cl)2是另一个遵守八隅体规则的反应产物。

AlMe3的单体含有一个原子和三个甲基,这种单体仅会在高温低压下存在[3]VSEPR理论预言了它如同BMe3一样是三角平面(有一个三重轴)对称。后来电子衍射的结果也证实了这个预言。[5]

制备与应用

TMA可以通过两步反应制取,总反应式如下:

2 Al + 6 CH3Cl + 6 Na → Al2(CH3)6 + 6 NaCl

TMA主要用来生产甲基铝氧烷,用于活化聚合的齐格勒-纳塔催化剂。TMA也作为甲基化试剂。用于亚甲基酯和Tebbe试剂就是由TMA制备的。TMA也用在探空火箭上,用作研究上层大气风模式的示踪剂。

通过化学气相沉积原子层沉积过程,TMA也可用于制造半导体的沉积高介電係數电介质薄膜,例如Al2O3

TMA与叔胺DABCO形成化合物,这比直接处理TMA本身更安全[6]

在Cp2ZrCl2(二氯二茂锆)的催化下,(CH3)2Al-CH3能够与炔烃反应生成烯基铝,这个反应在被称为carboalumination的有机合成反应中起作用[7]

NASA的ATREX任务利用TMA与空气接触产生的白烟研究高空急流。

半导体级TMA

TMA是有机金属化学气相沉积法(MOVPE)制造含铝半导体(如AlAs, AlN, AlP, AlSb, AlGaAs, AlInGaAs, AlInGaP, AlGaN, AlInGaN, AlInGaNP等)中有机金属的重要来源。TMA的质量标准主要关注元素杂质、氧化杂质和有机杂质的含量。

参看

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 来源:Sigma-Aldrich Co., Trimethylaluminum (2014-05-05查阅).
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 http://chemister.ru/Database/properties-en.php?dbid=1&id=3290(英文)
  3. ^ 3.0 3.1 Carlsson, J.; Gorbatkin, S.; Lubben, D.; Greene, J. E. Thermodynamics of the homogeneous and heterogeneous decomposition of trimethylaluminum, monomethylaluminum, and dimethylaluminumhydride: Effects of scavengers and ultraviolet-laser photolysis. Journal of Vacuum Science and Technology B. 1991, 9 (6): 2759–2770. doi:10.1116/1.585642. 
  4. ^ Holleman, A. F.; Wiberg, E. Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. 2001. ISBN 0-12-352651-5. 
  5. ^ Almennin, A.; Halvorse, S.; Haaland, A. Gas Phase Electron Diffraction Investigation of Molecular Structures of Trimethylaluminum Monomer and Dimer. Acta Chemica Scandinavica. 2005, 44 (15): 2232–2234. doi:10.3891/acta.chem.scand.25-1937. 
  6. ^ Biswas, K.; Prieto, O.; Goldsmith, P. J.; Woodward, S. Remarkably Stable (Me3Al)2 · DABCO and Stereoselective Nickel-Catalyzed AlR3 (R = Me, Et) Additions to Aldehydes. Angewandte Chemie International Edition. 2005, 44 (15): 2232–2234. PMID 15768433. doi:10.1002/anie.200462569. 
  7. ^ Negishi, E.; Matsushita, H. (1984). "Palladium-Catalyzed Synthesis of 1,4-Dienes by Allylation of Alkenyalane: α-Farnesene [1,3,6,10-Dodecatetraene, 3,7,11-trimethyl-]". Org. Synth. 62: 31; Coll. Vol. 7: 245. 

外部链接

三甲基铝, 是一个化合物, 化学式是al2, 可以缩写为al2me6, alme3, 2或者tma, 它是一种自燃的无色液体, 在工业上是很重要的有机铝化合物, 它的蒸气散发到空气中后会产生白烟, 氧化铝, iupac名trimethylalane别名, trimethylaluminum, aluminium, trimethyl, aluminum, trimethyl识别cas号, pubchem, 16682925chemspider, 10606585smiles, cinchi, 3ch3, rc3h9. 三甲基铝是一个化合物 化学式是Al2 CH3 6 可以缩写为Al2Me6 AlMe3 2或者TMA 它是一种自燃的无色液体 在工业上是很重要的有机铝化合物 它的蒸气散发到空气中后会产生白烟 氧化铝 三甲基铝IUPAC名Trimethylalane别名 Trimethylaluminum aluminium trimethyl aluminum trimethyl识别CAS号 75 24 1 PubChem 16682925ChemSpider 10606585SMILES C Al C CInChI 1 3CH3 Al h3 1H3 rC3H9Al c1 4 2 3 h1 3H3InChIKey JLTRXTDYQLMHGR MZZUXTGEAJ性质化学式 C6H18Al2摩尔质量 144 17 g mol 72 09 g mol C3H9Al g mol 外观 无色液体密度 0 752 g cm3熔点 15 C 288 K 沸点 125 C 398 K 1 2 溶解性 水 与水反应蒸氣壓 1 2 kPa 20 C 9 24 kPa 60 C 1 黏度 1 12 cP 20 C 0 9 cP 30 C 热力学DfHm 298K 136 4 kJ mol 2 S 298K 209 4 J mol K 2 热容 155 6 J mol K 2 危险性警示术语 R R14 R17 R34安全术语 S S16 S43 S45欧盟分类 FCGHS危险性符号 1 GHS提示词 危险H 术语 H250 H260 H314 1 P 术语 P222 P223 P231 232 P280 P370 378 P422 1 主要危害 自燃性NFPA 704 4 3 3 W若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 目录 1 结构与化学键 2 制备与应用 3 半导体级TMA 4 参看 5 外部链接结构与化学键 编辑Al2Me6在常温常压下是二聚体 3 在结构上和乙硼烷相似 像乙硼烷一样 这个化合物同样有两个三中心两电子键 在两个铝原子之间有一个共用的甲基 端位的Al C键和中间的Al C键的距离分别是1 97和2 14埃 4 中间甲基上的每个碳原子都被三个氢原子和两个铝原子包围 这些甲基在分子内和分子间可以自由转换 三中心两电子键是 缺少电子 的分子而且倾向于与路易斯碱反应 产物含有两中心两电子键 例如和氨反应生成加合物 R3N AlMe3 Al2Me6与氯化铝反应生成的 AlMe2Cl 2是另一个遵守八隅体规则的反应产物 AlMe3的单体含有一个铝原子和三个甲基 这种单体仅会在高温低压下存在 3 VSEPR理论预言了它如同BMe3一样是三角平面 有一个三重轴 对称 后来电子衍射的结果也证实了这个预言 5 制备与应用 编辑TMA可以通过两步反应制取 总反应式如下 2 Al 6 CH3Cl 6 Na Al2 CH3 6 6 NaClTMA主要用来生产甲基铝氧烷 用于活化烯烃聚合的齐格勒 纳塔催化剂 TMA也作为甲基化试剂 用于亚甲基酯和酮的Tebbe试剂就是由TMA制备的 TMA也用在探空火箭上 用作研究上层大气风模式的示踪剂 通过化学气相沉积或原子层沉积过程 TMA也可用于制造半导体的沉积高介電係數电介质薄膜 例如Al2O3 TMA与叔胺DABCO形成化合物 这比直接处理TMA本身更安全 6 在Cp2ZrCl2 二氯二茂锆 的催化下 CH3 2Al CH3能够与炔烃反应生成烯基铝 这个反应在被称为carboalumination的有机合成反应中起作用 7 NASA的ATREX任务利用TMA与空气接触产生的白烟研究高空急流 半导体级TMA 编辑TMA是有机金属化学气相沉积法 MOVPE 制造含铝半导体 如AlAs AlN AlP AlSb AlGaAs AlInGaAs AlInGaP AlGaN AlInGaN AlInGaNP等 中有机金属的重要来源 TMA的质量标准主要关注元素杂质 氧化杂质和有机杂质的含量 参看 编辑 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 来源 Sigma Aldrich Co Trimethylaluminum 2014 05 05查阅 2 0 2 1 2 2 2 3 http chemister ru Database properties en php dbid 1 amp id 3290 英文 3 0 3 1 Carlsson J Gorbatkin S Lubben D Greene J E Thermodynamics of the homogeneous and heterogeneous decomposition of trimethylaluminum monomethylaluminum and dimethylaluminumhydride Effects of scavengers and ultraviolet laser photolysis Journal of Vacuum Science and Technology B 1991 9 6 2759 2770 doi 10 1116 1 585642 Holleman A F Wiberg E Inorganic Chemistry San Diego Academic Press 2001 ISBN 0 12 352651 5 Almennin A Halvorse S Haaland A Gas Phase Electron Diffraction Investigation of Molecular Structures of Trimethylaluminum Monomer and Dimer Acta Chemica Scandinavica 2005 44 15 2232 2234 doi 10 3891 acta chem scand 25 1937 Biswas K Prieto O Goldsmith P J Woodward S Remarkably Stable Me3Al 2 DABCO and Stereoselective Nickel Catalyzed AlR3 R Me Et Additions to Aldehydes Angewandte Chemie International Edition 2005 44 15 2232 2234 PMID 15768433 doi 10 1002 anie 200462569 Negishi E Matsushita H 1984 Palladium Catalyzed Synthesis of 1 4 Dienes by Allylation of Alkenyalane a Farnesene 1 3 6 10 Dodecatetraene 3 7 11 trimethyl Org Synth 62 31 Coll Vol 7 245 外部链接 编辑维基共享资源中相关的多媒体资源 三甲基铝NASA ATREX mission article 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 三甲基铝 amp oldid 65933554, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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