氢化铝

氢化铝 MSDS

氢化铝

氢化铝性质、用途与生产工艺

化学性质 

氢化铝是一种聚合型氢化物。无色至白色六方晶系晶体。 对热不稳定。相对分子质量29.99。 加热到150～200℃时即分解，准确的分解温度因AlH3的生成条件而异。强还原剂。遇水及湿空气会产生爆炸反应而生成氢气。光照也可促使其分解。易溶于四氢呋喃和乙醚，在乙醚中的溶解度为0.2mol/l。在乙醇中既有一定的溶解性，又能与乙醇起反应并释放出氢气。国际大型试剂公司有销售，也可通过在乙醚溶液中三氯化铝与氢化铝锂反应制备。除掉氯化锂沉淀后得到的氢化铝乙醚溶液必须立刻使用，否则氢化铝在大约30min后会以包含乙醚的聚合状白色固体沉淀析出；也可将乙醚溶剂除掉，将固体用THF重新溶解。

化学反应

氢化铝是一种对多种官能团有效的还原试剂，能够将醛、缩醛、酮、醌、羧酸、酸酐、酰氯、酯和内酯还原为相应的醇，将酰胺、腈、肟和异氰酸酯还原为相应的胺。氢化铝对硝基化合物、硫化物、砜以及甲基苯磷酸盐无还原活性，但可以还原二硫化物和亚砜。

在酮的还原反应中，氢化铝具有与其它还原试剂不同的立体选择性。该特点在具有生物活性的甾族化合物的还原中尤为重要，在 α,β-不饱和酮还原为烯丙醇的反应中，氢化铝也能表现出特异的立体选择性。
在羧酸和酯的还原反应中，氢化铝较氢化铝锂的反应更快。但是，对于卤代烷烃的还原则比较惰性。因此，使用氢化铝可以有效地实现带卤素的羧酸和酯的选择性还原反应。氢化铝对硝基化合物也表现出惰性，因此可以实现带硝基的羧酸和酯的选择性还原反应。

在酰胺化合物还原为胺的反应中，通常存在有 C-O 键断裂和 C-N 键断裂的竞争反应。但是，使用氢化铝则可以选择性地实现 C-O 键的断裂，从而实现 α,β-不饱和酰胺向烯丙基胺化合物的转化。

用途 

用作聚合催化剂；还原剂；制备氢化铝锂的原料，氢化铝是一种络合氢化物，具有极强的还原性，常用作有机合成中的还原剂，用于置换反应以制取其它元素的氢化物；本品还可用作氢源。

生产方法 

1. 原料的提纯：以下的所有操作必须在充满氮气或氩气的干燥箱中进行。不得含有水蒸气，含氧量不超过3～4mL/m ³ 。而且，必须在系统中除去能与反应物和生成物进行反应的物质。当存在少量杂质时就可能把生成的氢化铝分解掉。所有的试剂必须全用无水的。市售的乙醚、氢化铝锂、三氯化铝等都必须进一步提纯。使用的玻璃器具要用浓硝酸或者氢氟酸洗过之后，再用蒸馏水冲洗几次，在110～120℃下进行干燥。将氢化铝锂加到乙醚内，在氮气中或真空中蒸馏，并通过装有分子筛的柱(40cm)进行干燥、提纯。因为乙醚非常容易挥发，这些操作应在通风橱内进行。将氢化铝锂溶于乙醚，过滤后经减压蒸馏蒸出溶剂浓缩，进行重结晶。三氯化铝可在高真空下使其升华(110～120℃)得以提纯，在此温度下要使50g三氯化铝升华需要24h，其蒸气再通过1～2cm长的装有活性炭(50～200目)吸附柱处理，可更加纯净。

主反应3LiAlH ₄ +AlCl ₃ →4AlH ₃ +3LiCl

在干燥箱中，把32.3g三氯化铝(0.242mol)和电磁搅拌棒装入500mL圆底烧瓶中，加塞后将烧瓶从干燥箱中取出，在低氮气压下(25~50mmHg,1mmHg=133.322Pa)迅速安装盛有乙醚的滴液漏斗，将上述500mL烧瓶放在干冰二氯甲烷浴中一边搅拌物料一边进行冷却，从滴液漏斗把经过蒸馏提纯的300mL乙醚慢慢地加入烧瓶中。乙醚冷却后从干冰浴中取出烧瓶。如果三氯化铝发生放热的溶剂化反应而使乙醚沸腾时，应把烧瓶再次冷却。三氯化铝溶解后，将溶液加热到室温，严密加塞放入干燥箱。另取28.2g纯氢化铝锂(0.743mol)装入容积为1.5L的烧瓶中，并用750mL蒸馏过的乙醚加以溶解。然后往LiAlH ₄ 和AlCl ₃ 的乙醚溶液表面分别吹入干燥氮气，使其冷却到-5℃。为了保持一定的溶剂体积必须经常加入乙醚。将AlCl ₃ 溶液在搅拌下加到冷的LiAlH ₄ 溶液中。加完后，对反应混合液施以19.7～34.2kPa压力的氮气，经玻璃过滤器，滤到1.5L烧瓶中。该烧瓶预先装入10g NaBH ₄ (该NaBH ₄ 应在真空中于60℃干燥8h，并粉碎至1μm以下，可得最好的结果)和电磁搅拌棒。搅拌滤液，利用NaBH ₄ 将未反应的AlCl ₃ 从AlH ₃ 的乙醚溶液中除去。LiBlH ₄ 留在溶液中，氯化钠则沉淀出来。边往滤液中吹入干燥氮气边搅拌3～4min之后，再往另一个1.5L烧瓶中过滤。这样就可把过剩的NaBH ₄ 和已沉淀的氯化钠除去。往滤液中边吹入干燥氮气，边浓缩至600mL之后，加热到室温。经6～8h后，氢化铝的乙醚加成物就沉淀出来。将生成物过滤后，用100mL无水乙醚洗涤两次，在高真空下干燥10~12h；产量约30g(58%)。

类别

遇水燃烧物品

爆炸物危险特性

遇水或湿气分解氢气即爆炸

可燃性危险特性

近氧气,热源和火焰分解氢气易燃; 接触氧化剂易燃

储运特性

库房通风低温干燥

灭火剂

干粉、泡沫、砂土、二氧化碳

职业标准

TWA 2 毫克 (铝)/立方米

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