Алюмогідрид літію

Алю́могідри́д лі́тію, лі́тій тетра́гідро́алюміна́т — неорганічна сполука, змішаний гідрид складу LiAlH₄. За звичайних умов являє собою світло-сіру тверду речовину, розкладається за температури вище 125 °C. Активно використовується у синтезах як відновник та агент для гідрування.

Отримання

Алюмогідрид літію вперше був отриманий Германном Шлезінгером у 1947 році шляхом взаємодії гідриду літію та хлориду алюмінію в етерному середовищі:

$\mathrm{4}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\stackrel{ether}{\to }\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{C}\mathrm{l}$

Пізніше було запропоновано використовувати бромід алюмінію замість хлориду, тому як бромід літію розчиняється в етерах і не заважає виділяти кінцевий продукт.

Фізичні властивості

Алюмогідрид літію являє собою світло-сірий, іноді білий, порошок. Відносно малостійкий — за температури вище 125 °C він починає розкладатися. Розчиняється у спиртах, етерах і тетрагідрофурані, а от з водою реагує.

Алюмогідрид літію

Хімічні властивості

За підвищених температур тетрагідроалюмінат є нестійкою сполукою. Так, без доступу кисню від розкладається при температурах вище 125 °C:

$\mathrm{2}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\stackrel{>125^{0}C,vacuum}{\to }\mathrm{2}\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}$

При нагріванні з доступом кисню він повністю окиснюється:

$\mathrm{2}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\stackrel{>150^{o}C}{\to }\mathrm{A}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{L}{\mathrm{i}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Алюмогідрид реагує з водою та розведеними кислотами:

$\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{⟶}\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}$

Він активно застосовується як агент гідрування — за його допомогою отримують, наприклад, бороводні, моносилан, гідриди металів (станан, бісмутин тощо):

$\mathrm{3}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{B}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\mathrm{⟶}\mathrm{2}{\mathrm{B}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{6}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}$

$\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{S}\mathrm{n}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}\mathrm{⟶}\mathrm{S}\mathrm{n}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}$

Відновлення карбонових кислот

Відновлення естерів

Відновлення амідів

Основним застосування алюмогідриду є реакції відновлення в органічному синтезі. Так, його застосовують для відновлення карбонових кислот до первинних спиртів, кетонів до вторинних спиртів, а естерів до суміші спиртів в залежності від складу -OR':

• первинних при -OR' = -O-CH2-R'';
• первинного та вторинного при -OR' типу -O-CH(R'')₂ чи -O-CH(R'',R'''), на приклад ізопропілокси-(-O-CH(CH₃)₂);
• первинного та третинного при -OR' типу -O-C(R'')₃, -O-C(R'')₂(R''') або -O-C(R'')(R''')(R'''').

При відновленні амідів карбонових кислот:

• N-незаміщених амідів до первинних амінів, R-C(=O)-NH₂ до R-CH₂-NH₂ ;
• у випадку N-монозаміщених амідів кислот до відповідних вторинних амінів, R-C(=O)-NHR' до R-CH₂-NHR';
• у випадку N,N-дизаміщених амідів кислот до відповідних третинних амінів, R-C(=O)-N(R')₂ чи R-C(=O)-N(R')(R'') до таких R-CH₂-N(R')₂ або R-CH₂-N(R')(R'').

Див. також

• Відновник
• Гідриди
• Гідрид літію

Джерела

• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru