- 21 Ноя 2023
- 442
- 244
Введение.
Гидрид алюминия-лития (аланат лития или LAH) является важным химическим соединением благодаря своим свойствам, реакциям и применению. Будучи гидридом металла, он привлек внимание исследователей и промышленных химиков. Он был открыт Шлезингером, Финхольтом и Бондом в 1947 году.Химическая активность литий-алюминиевого гидрида делает его мощным восстановителем, играющим важную роль в синтезе органических соединений и модификации различных материалов. Следует обратить внимание на разнообразие реакций, в которых он участвует: от реакций с альдегидами до реакций с ароматическими нитросоединениями.
В этой статье мы рассмотрим основные характеристики литий-алюминиевого гидрида, а также его применение в различных областях науки и техники.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Структурная формула гидрида алюминия лития
Физико-химические свойства гидрида алюминия-лития.
Гидрид алюминия лития (LAH) - неорганическое соединение с химической формулой LiAlH₄ и молекулярной массой 37,95 г/моль. Это белые или серые кристаллы без запаха. Его плотность составляет 0,917 г/см3. Он гигроскопичен и реагирует с водой, выделяя водород. Растворим в тетрагидрофуране - 2,96 моль/л (при 25°C), диэтиловом эфире - 5,92 моль/л (при 25°C), диоксане - 0,03 моль/л (при 25°C).Это соединение является сильным восстановителем, используемым в органическом синтезе. Более мощный, чем другие широко используемые агенты, такие как борогидрид натрия, из-за более слабых связей Al-H по сравнению с B-H. Восстанавливает эфиры, карбоновые кислоты и кетоны до спиртов, нитросоединения и амиды (а также гликозамиды) до аминов. Реакции с участием гидрида алюминия-лития обычно проводят в безводных и инертных условиях, чтобы избежать нежелательных побочных реакций.
Синтез гидрида лития-алюминия.
Синтез гидрида алюминия-лития обычно включает реакцию между гидридом лития и галогенидом металла. Одним из распространенных методов является реакция между гидридом лития и хлоридом алюминия в диэтиловом эфире. Этот метод синтеза гидрида лития-алюминия сложен, поскольку реакция имеет несколько направлений и может привести к выделению газообразного водорода при комнатной температуре.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Получение литий-алюминиевого гидрида и хлорида алюминия из литий-гидрида и хлорида алюминия.
Другой метод, который может быть использован в производстве, - это первичное получение гидрида алюминия натрия из элементарных веществ. Алюминийгидрид натрия получают из элементов под высоким давлением водорода при 200 °C с использованием триэтилалюминиевого катализатора.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Получение алюминиевого гидрида натрия из натрия, алюминия и водорода.
Когда гидрид алюминия натрия суспендируется в диэтиловом эфире, он реагирует с хлоридом лития, образуя гидрид алюминия лития в результате реакции обмена между хлоридом лития и гидридом алюминия натрия.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Получение гидрида алюминия-лития и хлорида натрия из хлорида лития и гидрида алюминия-натрия.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Бочка литий-алюминиевого гидрида.
Химические реакции гидрида алюминия-лития.
Алюминийгидрид лития является восстановителем, и его химические реакции характеризуются способностью донировать гидрид-ионы. Наиболее распространенные и значимые реакции связаны с восстановлением различных функциональных групп в органических соединениях. Вот некоторые основные химические реакции гидрида лития:Разложение гидрида алюминия-лития происходит при температуре выше 125°C с образованием гидрида лития, алюминия и водорода.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Получение гидрида лития, алюминия и водорода из гидрида лития и алюминия.
Алюминийгидрид лития вступает в реакцию с водой. В результате гидролиза образуются гидроксид алюминия, гидроксид лития и водород.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Получение гидроксида лития, гидроксида алюминия и водорода из гидрида лития-алюминия и воды.
Гидрид алюминия лития реагирует с разбавленными кислотами на холоде. Например, при реакции разбавленной соляной кислоты с гидридом алюминия лития образуются хлорид лития, хлорид алюминия и водород.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Получение хлорида лития, хлорида алюминия и водорода из гидрида лития-алюминия и соляной кислоты.
Алюминийгидрид лития широко используется для восстановления карбонильных соединений, таких как альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и сложные эфиры, до соответствующих спиртов. Гидридный ион LiAlH₄ атакует карбонильный углерод, в результате чего образуется спирт. Например, при восстановлении ацетальдегида литий-алюминиевым гидридом в присутствии воды получаются этанол, гидроксид лития и гидроксид алюминия.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Получение этанола, гидроксида лития и гидроксида алюминия из ацетальдегида и гидрида алюминия лития.
Алюминийгидрид лития может восстанавливать нитросоединения до аминов. Гидрид-ион восстанавливает нитрогруппу до аминогруппы. Например, 1-фенил-2-нитропропен может быть восстановлен до амфетамина в 1,3-диоксане.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Получение амфетамина из 1-фенил-2-нитропропена.
Важно отметить, что реакции с участием гидрида алюминия-лития сильно экзотермичны и должны проводиться в инертных условиях для предотвращения побочных реакций. Осторожное обращение и надлежащие меры безопасности необходимы при работе с гидридом алюминия-лития.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Алюминиево-литиевый гидрид в реакции восстановления
Области применения гидрида алюминия-лития.
Алюминийгидрид лития широко используется в органическом синтезе. Он является важным реагентом в производстве фармацевтических препаратов и агрохимикатов. Кроме того, гидрид алюминия-лития используется для восстановления функциональных групп в полимерах и для получения некоторых соединений гидридов металлов. Его роль в этих процессах подчеркивает его важность для синтеза сложных органических молекул и материалов. Вот несколько примеров его применения:Восстановление в органическом синтезе:
Алюминийгидрид лития широко используется для восстановления карбонильных соединений, включая альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и сложные эфиры, до соответствующих спиртов. Этот процесс является основополагающим в синтезе фармацевтических препаратов, химических веществ и органических промежуточных продуктов.Реакции полимеризации:
Алюминийгидрид лития используется для восстановления функциональных групп в полимерах. Например, для полиметилметакрилата и полиметилакрилата.Получение гидридов металлов:
Алюминий-литиевый гидрид используется для получения различных гидридов металлов, способствуя разработке материалов с уникальными свойствами, таких как материалы для хранения водорода и гидриды аккумуляторов. Например, гидрид лития.Восстановление неорганических соединений:
Алюминий-литиевый гидрид может восстанавливать некоторые галогениды металлов с получением соответствующих гидридов металлов. Этот процесс имеет большое значение для синтеза специфических соединений гидридов металлов для исследовательских и промышленных целей.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Алюминиевый гидрид лития.
Влияние гидрида лития на здоровье.
Гидрид алюминия-лития является сильным восстановителем и очень реакционноспособен. Хотя он находит широкое применение в органическом синтезе и других областях, он также представляет опасность для здоровья и безопасности. Вот некоторые последствия для здоровья, связанные с воздействием гидрида алюминия-лития:Раздражающее действие:
Гидрид алюминия лития может вызывать раздражение кожи, глаз и слизистых оболочек. Попадание на кожу или в глаза может вызвать раздражение, покраснение и ожоги. Вдыхание пыли может вызвать раздражение дыхательных путей.Токсичность:
Гидрид алюминия-лития может быть токсичен при проглатывании или вдыхании. Симптомы воздействия могут включать тошноту, рвоту, боль в животе, нарушение дыхания и поражение центральной нервной системы. В тяжелых случаях воздействие может привести к серьезным последствиям для здоровья.Длительное или многократное воздействие гидрида алюминия может вызвать аллергические реакции у некоторых людей, в том числе дерматит или проблемы с дыханием.
Воспламеняемость и реакция с водой:
Алюминийгидрид лития бурно реагирует с водой с образованием легковоспламеняющегося водородного газа. Эта реакция может быть опасной и привести к термическим ожогам, пожарам или взрывам. Требуются специальные меры предосторожности для предотвращения контакта с влагой при обращении и хранении.
Вам нужно зарегистрироваться, чтобы просматривать изображения.
Не измельчайте гидрид лития и алюминия.
Меры предосторожности.
Работа с гидридом алюминия-лития требует строгих мер предосторожности из-за его реакционной способности и потенциальной опасности. Вот некоторые важные меры предосторожности при работе с ним:- Средства индивидуальной защиты (СИЗ):
2. Вентиляция:
Работайте в хорошо проветриваемом помещении, предпочтительно в вытяжном шкафу, чтобы свести к минимуму ингаляционное воздействие. Используйте системы вытяжной вентиляции, чтобы контролировать выделение паров и предотвратить накопление газообразного водорода.
3. Меры предосторожности при обращении:
Работайте в условиях инертного газа (например, аргона или азота), чтобы избежать воздействия влаги и кислорода, которые могут вступить в бурную реакцию с гидридом алюминия-лития.
4. Хранение:
Храните гидрид алюминия-лития в прохладном, сухом месте, вдали от несовместимых материалов. Используйте специальные контейнеры для хранения и обеспечьте надлежащую маркировку.
Соблюдение этих мер предосторожности необходимо для минимизации рисков, связанных с обращением с гидридом алюминия лития.
Заключение.
В заключение отметим, что гидрид алюминия-лития - химически важное соединение с уникальной реакционной способностью, нашедшее применение в различных научных и промышленных областях. Его роль как мощного восстановителя значительно повлияла на органический синтез, облегчив производство фармацевтических препаратов и материалов.Однако использование гидрида алюминия-лития связано с определенными проблемами и соображениями безопасности. Высокая реакционная способность соединения требует осторожного обращения с ним в инертных условиях для предотвращения нежелательных реакций, особенно с влагой и кислородом. Меры предосторожности, включая использование средств индивидуальной защиты и надлежащую вентиляцию, имеют решающее значение для снижения потенциальных рисков для здоровья и безопасности.
Последнее редактирование:
