硼氢化铝

硼氢化铝，又称四氢硼酸铝，是一种无机化合物，化学式为Al(BH4)3。它是一种挥发性易自燃的液体，用于火箭燃料、航空煤油添加剂和实验室用还原剂。与多数离子型的金属硼氢化物不同的是，硼氢化铝是一种共价化合物。[2][3][4]

硼氢化铝[1]
IUPAC名
Aluminium borohydride
别名 Aluminum borohydride, aluminium tetrahydroborate, aluminum tetrahydroborate
识别
CAS号 16962-07-5  checkY
ChemSpider 55734
SMILES
 
  • [Al+3].[BH4-].[BH4-].[BH4-]
InChI
 
  • 1/Al.3BH4/h;3*1H4/q+3;3*-1
InChIKey LNJYEMMRSAGORU-UHFFFAOYAC
性质
化学式 Al(BH4)3
71.51 g·mol⁻¹
外观 无色易燃液体
熔点 -64.5 °C（209 K）
沸点 44.5 °C（318 K）
溶解性（水） 与水反应
危险性
闪点 自燃
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

性质

硼氢化铝是无色的挥发性液体，是铝化合物中最容易挥发的。[5]它在空气中猛烈氧化，但在真空中，低于25℃缓慢分解，加热至70℃，硼氢化铝分解失去氢，形成不同的挥发性产物：

Al(BH4)3 → HAl(BH4)2 + [BH3][5]

制备

最早制备硼氢化铝的方法是三甲基铝与过量的乙硼烷发生反应：[5][6]

Al2(CH3)6 + 4 B2H6 → 2 B(CH3)3 + 2 Al(BH4)3

然而这种方法产率较低，速率又慢，不适用于工业生产，后来被废弃。

硼氢化铝可由硼氢化钠与氯化铝反应来制备：[7]

3 NaBH4 + AlCl3 → Al(BH4)3 + 3 NaCl
此反应在100-150℃、无溶剂的条件下反应。若氯化铝过量，则会产生氯化硼氢化铝ClAl(BH4)2或Cl2AlBH4。[5]

而在四氢呋喃中，硼氢化钙与氯化铝的类似反应可制得不易自燃的四氢呋喃加合物：[2]

3 Ca(BH4)2 + 2 AlCl3 → 3 CaCl2 + 2 Al(BH4)3

反应

与所有的硼氢化物一样，它是一种还原剂以及负氢提供者。它与水反应生成氢气，[7]并能还原羧酸酯、醛和酮到醇。[2]

硼氢化铝与四甲基锡或四甲基铅剧烈反应，生成固体产物，最终分解成金属单质、氢气、甲基硼烷和一甲基硼氢化铝（CH
3Al(BH
4)
2），但是并未获得二甲基或三甲基取代的硼氢化铝，这可能是取代反应中间体的空间位阻过大所造成的。而该反应的中间体可能是Me2Sn(BH4)2和Me3PbBH4一类的物质。[8]

参考文献
  1. 97. CRC Press. 2016: 4–44 [2018-07-31]. ISBN 1-4987-5428-7.
  2. J. Kollonitsch & O. Fuchs. . Nature. 1955, 176 (4492): 1081. doi:10.1038/1761081a0.
  3. Miwa, K.; Ohba, N.; Towata, S.; Nakamori, Y.; Züttel, A.; Orimo, S. . J. Alloys Compd. 2007,. 446–447: 310–314. doi:10.1016/j.jallcom.2006.11.140.
  4. Ogg, Richard A.; Ray, James D. . Discussions of the Faraday Society. 1955-01-01, 19: 239. doi:10.1039/df9551900239.
  5. 《硼氢化合物》.郑学家 主编.化学工业出版社. ISBN 978-7-122-11506-5.第四章 锂、钾、铝、铍、钙、铷及锌的金属硼氢化物
  6. Hinkamp, James B.; Hnizda, Vincent. . Industrial & Engineering Chemistry. 1955-08-01, 47 (8): 1560–1562. doi:10.1021/ie50548a032.
  7. Perry, Dale L.; Phillips, Sidney L. . CRC Press. 1995: 3–4 [2007-12-09]. ISBN 0-8493-8671-3.
  8. Holliday, A.K.; Jeffers, W. . Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 1958-03-31, 6 (2): 134–137. doi:10.1016/0022-1902(58)80058-5.

扩展阅读
  • Fletcher, Edward; Foster, Hampton; Straight, David. . Industrial & Engineering Chemistry. 1959, 51 (11): 1389. doi:10.1021/ie50599a044.
  • Hinkamp, James B.; Hnizda, Vincent. . Industrial & Engineering Chemistry. 1955, 47 (8): 1560. doi:10.1021/ie50548a032.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.