三氢化铝

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三氢化铝 基本信息

中文名称:
三氢化铝 
中文别名:
氢化铝;
三氢化铝 
英文名称:
Aluminumhydride
英文别名:
alumane;
aluminum hydride;
Aluminum hydride;
aluminum trihydride;
aluminium hydride;
hydride of aluminium;
aluminium trihydride;
ALUMINIUM HYDRIDE;
aluminum Hydride 
CAS No.:
7784-21-6
分 子 式:

AlH3

分 子 量:
30
精确分子量:
30.00500
PSA:
0.00000
EINECS:
232-053-2
InChI:
The Key: AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N
危险品标志:

 

风险术语:

 

安全术语:

 

分子结构式:
SDS:
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三氢化铝 制备方法及用途

合成制备方法

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/m3。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3LiAlH4+AlCl3→4AlH3+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LiAlH4和AlCl3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AlCl3溶液在搅拌下加到冷的LiAlH4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 NaBH4(该NaBH4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NaBH4将未反应的AlCl3从AlH3的乙醚溶液中除去。LiBlH4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NaBH4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%)。

用途

1.还原剂,似氢化铝锉。但对卤素、硝基的还原活性比后者小得多,因而选择性更好。还原毅基成轻基。也用于烯胺的氢解,卤代物的脱内、磺酸内酯的脱硫,以及酮厉、院胶和睛还原成胺等。

2.氢化铝是一种对多种官能团有效的还原试剂[1],能够将醛、缩醛、酮、醌、缩酸、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、砜以及甲基苯磺酸盐无还原活性,但是对二硫化物和亚砜有效。

对于酮的还原,氢化铝较其它还原试剂能够表现出不同的立体选择性,这点在具有生物活性的甾族化合物的还原中尤为重要(式1)[2]。对于α,β-不饱和酮还原为烯丙醇的反应,氢化铝也能表现出特异的立体选择性(式2)[3]

对于羧酸和酯的还原反应,氢化铝较氢化铝锂的反应更快。但是对于卤代烷烃的还原,氢化铝则表现出较惰性的还原活性。因此使用氢化铝可以有效地实现带卤素的羧酸和酯的还原反应(式3)。此外,氢化铝锂能够还原硝基化合物,而氢化铝则对其不具有还原效果,因此使用氢化铝还能实现带硝基的羧酸和酯的还原反应(式4)。

对于酰胺化合物还原为胺的反应,通常存在C-O键断裂和C-N键断裂的竞争反应。但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(式5)[4]

由于氢化铝的碱性相对氢化铝锂较弱,因此对于含酸性氢原子的底物同样适用。如对含有酸性α-H的烯丙基腈化合物的还原(式6,式7)。

氢化铝的另一类重要反应是诱导环氧化合物的开环反应。对于大多数环氧化合物,负氢进攻都是发生在立体位阻较小的一端(式8)[5],但由于氢化铝中负氢自身的性质,它也可以进攻立体位阻较大的碳原子(式9)[6]

此外,氢化铝还能实现丙炔醇系统上的氢铝化反应,即对炔烃发生加成反应,进而用碘淬灭实现sp2-碘代烯丙醇化合物的制备。并且氢化铝较氢化铝锂表现出了不同的区域选择性,负氢会优先进攻3-位炔碳原子(式10)[7]

 

三氢化铝 物化性质

密度:
1.45
存储条件/存储方法:

在氮气中贮存。

稳定性相关:

1.氢化铝为无色的固体。对热不稳定,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。氢化铝为强还原剂。遇水或湿气会发生爆炸反应而生成氢气。光照后即分解。在-10℃的封闭管中能够保存一年。极易溶于四氢呋喃中。在乙醚中的溶解度为0.2mol/L。在乙醚中合成的产物是由AlH3和乙醚按摩尔比0.29~0.33构成的加成物。不含乙醚的产物是把AlH3的乙醚溶液加入到特别过量的戊烷或己烷中所得到的白色沉淀。一旦从乙醚中沉淀出来就不会再溶于乙醚中。如果有强的路易斯碱L存在,则生成LAlH3或者L2AlH3而溶解。

2.氢化铝溶液不会自燃,但与水、酸类、潮湿空气接触有引起燃烧危险,遇氧化剂反应剧烈。氢化铝溶液必须原位制备使用,大约3天后就会降解,因此不可能长时间保存。使用是必须小心谨慎。

 

其它信息:

1.性状:无色固体

2.熔点(oC):110

3.溶解性:溶于THF和乙醚溶剂。

三氢化铝 MSDS

第一部分:化学品名称
化学品中文名称: 氢化铝;三氢化铝
化学品英文名称: Aluminium hydride;Aluminum trihydride
中文俗名或商品名:
Synonyms:
CAS No.: 7784-21-6
分子式: A1H3
分子量: 30.01
第二部分:成分/组成信息
             纯化学品   混合物
             化学品名称:氢化铝;三氢化铝
有害物成分 含量 CAS No.
第三部分:危险性概述
危险性类别: 第4.3类遇湿易燃物品
侵入途径: 吸入 食入
健康危害: 本品粉尘对眼睛、鼻、皮肤和呼吸系统有刺激作用,长期作用可引起尘肺。
环境危害:
燃爆危险:
第四部分:急救措施
皮肤接触: 用肥皂水及清水彻底冲洗。就医。
眼睛接触: 拉开眼睑,用流动清水冲洗15分钟。就医。
吸入: 脱离现场至空气新鲜处。就医。
食入: 误服者,饮适量温水,催吐。就医。
第五部分:消防措施
危险特性: 暴露在空气中能自燃。遇水或酸发生反应放出氢气及热量,能引起燃烧。与氧化剂能发生强烈反应。
有害燃烧产物:
灭火方法及灭火剂: 砂土。禁止用水、二氧化碳、泡沫、干粉、1211灭火剂。
消防员的个体防护:
禁止使用的灭火剂:
闪点(℃):
自燃温度(℃):
爆炸下限[%(V/V)]:
爆炸上限[%(V/V)]:
最小点火能(mJ):
爆燃点:
爆速:
最大燃爆压力(MPa):
建规火险分级:
第六部分:泄漏应急处理
应急处理: 隔离泄漏污染区,周围设警告标志,切断火源。建议应急处理人员戴好防毒面具,穿化学防护服。禁止向泄漏物直接喷水,更不要让水进入包装容器内。用干燥砂土混合,小心扫起,使用不产生火花的工具收集送至空旷地方,倒入大量水中,经分解稀释后的污水放入废水系统。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。
第七部分:操作处置与储存
操作注意事项:
储存注意事项:
第八部分:接触控制/个体防护
最高容许浓度: 中 国 MAC:未制订标准前苏联 MAC:未制订标准美国TLV—TWA:未制订标准
监测方法:
工程控制: 密闭操作,局部排风。
呼吸系统防护: 可能接触其粉尘时,必须佩戴防毒口罩。
眼睛防护: 戴安全防护眼镜。
身体防护: 穿防静电工作服。
手防护: 戴防护手套。
其他防护: 工作现场严禁吸烟。工作后,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
第九部分:理化特性
外观与性状: 无色至灰色粉末或固体。
pH:
熔点(℃): (分解)
沸点(℃):
相对密度(水=1):
相对蒸气密度(空气=1):
饱和蒸气压(kPa):
燃烧热(kJ/mol):
临界温度(℃):
临界压力(MPa):
辛醇/水分配系数的对数值:
闪点(℃):
引燃温度(℃):
爆炸上限%(V/V):
爆炸下限%(V/V):
分子式: A1H3
分子量: 30.01
蒸发速率:
粘性:
溶解性: 溶于乙醚。
主要用途: 用作还原剂、聚合催化剂等。
第十部分:稳定性和反应活性
稳定性: 在常温常压下 不稳定
禁配物: 酸类、醇类、水。
避免接触的条件: 光照可分解。
聚合危害: 不能出现
分解产物: 氢气、氧化铝、水。
第十一部分:毒理学资料
急性毒性:
急性中毒:
慢性中毒:
亚急性和慢性毒性:
刺激性:
致敏性:
致突变性:
致畸性:
致癌性:
第十二部分:生态学资料
生态毒理毒性:
生物降解性:
非生物降解性:
生物富集或生物积累性:
第十三部分:废弃处置
废弃物性质:
废弃处置方法:
废弃注意事项:
第十四部分:运输信息
危险货物编号: 43021
UN编号: 2463
包装标志:
包装类别:
包装方法:
运输注意事项: 储存于阴凉、干燥、通风良好的不燃库房。远离火种、热源。相对湿度保持在75%以下。防止阳光直射。在氮气中操作处置。保持容器密封。防止受潮和雨淋。应与酸类、氧化剂、醇类等分开存放。搬运时要轻装轻卸,防止包
RETCS号:
IMDG规则页码:
第十五部分:法规信息
国内化学品安全管理法规:
国际化学品安全管理法规:
第十六部分:其他信息
参考文献: 1.周国泰,化学危险品安全技术全书,化学工业出版社,1997 2.国家环保局有毒化学品管理办公室、北京化工研究院合编,化学品毒性法规环境数据手册,中国环境科学出版社.1992 3.Canadian Centre for Occupational Health and Safety,CHEMINFO Database.1998 4.Canadian Centre for Occupational Health and Safety, RTECS Database, 1989
填表时间: 年月日
填表部门:
数据审核单位:
修改说明:
其他信息: 6
MSDS修改日期: 年月日

三氢化铝 分子结构与计算化学数据

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值(XlogP):无

2.氢键供体数量:0

3.氢键受体数量:0

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积0

7.重原子数量:1

8.表面电荷:0

9.复杂度:0

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1

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