硼氫化鋁
外觀
硼氫化鋁[1] | |
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IUPAC名 Aluminium borohydride | |
別名 | Aluminum borohydride, aluminium tetrahydroborate, aluminum tetrahydroborate |
識別 | |
CAS號 | 16962-07-5 ![]() |
ChemSpider | 55734 |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | LNJYEMMRSAGORU-UHFFFAOYAC |
性質 | |
化學式 | Al(BH4)3 |
摩爾質量 | 71.51 g·mol⁻¹ |
外觀 | 無色易燃液體 |
熔點 | -64.5 °C(209 K) |
沸點 | 44.5 °C(318 K) |
溶解性(水) | 與水反應 |
危險性 | |
閃點 | 自燃 |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
硼氫化鋁,又稱四氫硼酸鋁,是一種無機化合物,化學式為Al(BH4)3。它是一種揮發性易自燃的液體,用於火箭燃料、航空煤油添加劑和實驗室用還原劑。與多數離子型的金屬硼氫化物不同的是,硼氫化鋁是一種共價化合物。[2][3][4]
性質
[編輯]硼氫化鋁是無色的揮發性液體,是鋁化合物中最容易揮發的。[5]它在空氣中猛烈氧化,但在真空中,低於25℃緩慢分解,加熱至70℃,硼氫化鋁分解失去氫,形成不同的揮發性產物:
- Al(BH4)3 → HAl(BH4)2 + [BH3][5]
製備
[編輯]最早製備硼氫化鋁的方法是三甲基鋁與過量的乙硼烷發生反應:[5][6]
- Al2(CH3)6 + 4 B2H6 → 2 B(CH3)3 + 2 Al(BH4)3
然而這種方法產率較低,速率又慢,不適用於工業生產,後來被廢棄。
而在四氫呋喃中,硼氫化鈣與氯化鋁的類似反應可製得不易自燃的四氫呋喃加合物:[2]
- 3 Ca(BH4)2 + 2 AlCl3 → 3 CaCl2 + 2 Al(BH4)3
反應
[編輯]與所有的硼氫化物一樣,它是一種還原劑以及負氫提供者。它與水反應生成氫氣,[7]並能還原羧酸酯、醛和酮到醇。[2]
硼氫化鋁與四甲基錫或四甲基鉛劇烈反應,生成固體產物,最終分解成金屬單質、氫氣、甲基硼烷和一甲基硼氫化鋁(CH
3Al(BH
4)
2),但是並未獲得二甲基或三甲基取代的硼氫化鋁,這可能是取代反應中間體的空間位阻過大所造成的。而該反應的中間體可能是Me2Sn(BH4)2和Me3PbBH4一類的物質。[8]
參考文獻
[編輯]- ^ Handbook of Chemistry and Physics 97. CRC Press. 2016: 4–44 [2018-07-31]. ISBN 1-4987-5428-7.
- ^ 2.0 2.1 2.2 J. Kollonitsch & O. Fuchs. Preparation of Aluminium Borohydride and its Applications in Organic Reductions. Nature. 1955, 176 (4492): 1081. doi:10.1038/1761081a0.
- ^ Miwa, K.; Ohba, N.; Towata, S.; Nakamori, Y.; Züttel, A.; Orimo, S. First-principles study on thermodynamical stability of metal borohydrides: Aluminum borohydride Al(BH4)3. J. Alloys Compd. 2007,. 446–447: 310–314. doi:10.1016/j.jallcom.2006.11.140.
- ^ Ogg, Richard A.; Ray, James D. Nuclear magnetic resonance spectrum and molecular structure of aluminium borohydride. Discussions of the Faraday Society. 1955-01-01, 19: 239. doi:10.1039/df9551900239.
- ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 《硼氫化合物》.鄭學家 主編.化學工業出版社. ISBN 978-7-122-11506-5.第四章 鋰、鉀、鋁、鈹、鈣、銣及鋅的金屬硼氫化物
- ^ Hinkamp, James B.; Hnizda, Vincent. Aluminum Borohydride Preparation. Industrial & Engineering Chemistry. 1955-08-01, 47 (8): 1560–1562. doi:10.1021/ie50548a032.
- ^ 7.0 7.1 Perry, Dale L.; Phillips, Sidney L. Handbook of Inorganic Compounds. CRC Press. 1995: 3–4 [2007-12-09]. ISBN 0-8493-8671-3.
- ^ Holliday, A.K.; Jeffers, W. The reaction of aluminium borohydride with tin and lead tetramethyl. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 1958-03-31, 6 (2): 134–137. doi:10.1016/0022-1902(58)80058-5.
擴展閱讀
[編輯]- Fletcher, Edward; Foster, Hampton; Straight, David. Aluminum Borohydride and Mixtures with Hydrocarbons in Jet Engine Combustor Ignition. Industrial & Engineering Chemistry. 1959, 51 (11): 1389. doi:10.1021/ie50599a044.
- Hinkamp, James B.; Hnizda, Vincent. Aluminum Borohydride Preparation. Industrial & Engineering Chemistry. 1955, 47 (8): 1560. doi:10.1021/ie50548a032.
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