硼氫化鋁
化合物
硼氫化鋁，又稱四氫硼酸鋁，是一種無機化合物，化學式為Al(BH4)3。它是一種揮發性易自燃的液體，用於火箭燃料、航空煤油添加劑和實驗室用還原劑。與多數離子型的金屬硼氫化物不同的是，硼氫化鋁是一種共價化合物。[2][3][4]
| 硼氫化鋁[1] | |
|---|---|
| |
| IUPAC名 Aluminium borohydride | |
| 別名 | Aluminum borohydride, aluminium tetrahydroborate, aluminum tetrahydroborate |
| 識別 | |
| CAS號 | 16962-07-5 
|
| ChemSpider | 55734 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | LNJYEMMRSAGORU-UHFFFAOYAC |
| 性質 | |
| 化學式 | Al(BH4)3 |
| 摩爾質量 | 71.51 g·mol⁻¹ |
| 外觀 | 無色易燃液體 |
| 熔點 | -64.5 °C（209 K） |
| 沸點 | 44.5 °C（318 K） |
| 溶解性（水） | 與水反應 |
| 危險性 | |
| 閃點 | 自燃 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
性質
硼氫化鋁是無色的揮發性液體，是鋁化合物中最容易揮發的。[5]它在空氣中猛烈氧化，但在真空中，低於25℃緩慢分解，加熱至70℃，硼氫化鋁分解失去氫，形成不同的揮發性產物：
- Al(BH4)3 → HAl(BH4)2 + [BH3][5]
製備
最早製備硼氫化鋁的方法是三甲基鋁與過量的乙硼烷發生反應：[5][6]
- Al2(CH3)6 + 4 B2H6 → 2 B(CH3)3 + 2 Al(BH4)3
然而這種方法產率較低，速率又慢，不適用於工業生產，後來被廢棄。
而在四氫呋喃中，硼氫化鈣與氯化鋁的類似反應可製得不易自燃的四氫呋喃加合物：[2]
- 3 Ca(BH4)2 + 2 AlCl3 → 3 CaCl2 + 2 Al(BH4)3
反應
與所有的硼氫化物一樣，它是一種還原劑以及負氫提供者。它與水反應生成氫氣，[7]並能還原羧酸酯、醛和酮到醇。[2]
硼氫化鋁與四甲基錫或四甲基鉛劇烈反應，生成固體產物，最終分解成金屬單質、氫氣、甲基硼烷和一甲基硼氫化鋁（CH
3Al(BH
4)
2），但是並未獲得二甲基或三甲基取代的硼氫化鋁，這可能是取代反應中間體的空間位阻過大所造成的。而該反應的中間體可能是Me2Sn(BH4)2和Me3PbBH4一類的物質。[8]
參考文獻
- ^ Handbook of Chemistry and Physics 97. CRC Press. 2016: 4–44 [2018-07-31]. ISBN 1-4987-5428-7.
- ^ 2.0 2.1 2.2 J. Kollonitsch & O. Fuchs. Preparation of Aluminium Borohydride and its Applications in Organic Reductions. Nature. 1955, 176 (4492): 1081. doi:10.1038/1761081a0.
- ^ Miwa, K.; Ohba, N.; Towata, S.; Nakamori, Y.; Züttel, A.; Orimo, S. First-principles study on thermodynamical stability of metal borohydrides: Aluminum borohydride Al(BH4)3. J. Alloys Compd. 2007,. 446–447: 310–314. doi:10.1016/j.jallcom.2006.11.140.
- ^ Ogg, Richard A.; Ray, James D. Nuclear magnetic resonance spectrum and molecular structure of aluminium borohydride. Discussions of the Faraday Society. 1955-01-01, 19: 239. doi:10.1039/df9551900239.
- ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 《硼氫化合物》.鄭學家 主編.化學工業出版社. ISBN 978-7-122-11506-5.第四章 鋰、鉀、鋁、鈹、鈣、銣及鋅的金屬硼氫化物
- ^ Hinkamp, James B.; Hnizda, Vincent. Aluminum Borohydride Preparation. Industrial & Engineering Chemistry. 1955-08-01, 47 (8): 1560–1562. doi:10.1021/ie50548a032.
- ^ 7.0 7.1 Perry, Dale L.; Phillips, Sidney L. Handbook of Inorganic Compounds. CRC Press. 1995: 3–4 [2007-12-09]. ISBN 0-8493-8671-3.
- ^ Holliday, A.K.; Jeffers, W. The reaction of aluminium borohydride with tin and lead tetramethyl. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 1958-03-31, 6 (2): 134–137. doi:10.1016/0022-1902(58)80058-5.
擴展閱讀
- Fletcher, Edward; Foster, Hampton; Straight, David. Aluminum Borohydride and Mixtures with Hydrocarbons in Jet Engine Combustor Ignition. Industrial & Engineering Chemistry. 1959, 51 (11): 1389. doi:10.1021/ie50599a044.
- Hinkamp, James B.; Hnizda, Vincent. Aluminum Borohydride Preparation. Industrial & Engineering Chemistry. 1955, 47 (8): 1560. doi:10.1021/ie50548a032.