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Mynewsoftoday.com Today Szh Building Cn Show.aspx Id 12208 Cid 11 My News Of Today 氢化铝锂 - 维基百科,自由的百科全书

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差示扫描量热法测定LiAlH4样品

当加热氢化铝锂时,其反应机理分为3步:[14][15][16]

3 LiAlH4 → Li3AlH6 + 2 Al + 3 H2 (R1)
2 Li3AlH6 → 6 LiH + 2 Al + 3 H2 (R2)
2 LiH + 2 Al → 2 LiAl + H2 (R3)

R1通常以氢化铝锂的熔化开始,温度范围为150-170℃[17][18][19],接着立即分解为Li3AlH6,但是R1是在低於LiAlH4熔点的情况下进行的。[20]在大约200℃时,Li3AlH6分解成LiH[14][16][19]和Al(R2) ,接着在400℃以上分解成LiAl(R3)[16]。反应R1在实际中是不可逆的,而R3是可逆反应,在500℃时的平衡压强是25千帕。在有适当催化剂的情况下,R1和R2反应可以在常温下发生。[21]

水解反应[编辑]

LiAlH4立即发生爆炸性的猛烈反应并放出氢气:[3]

LiAlH4 + 2H2O → LiAlO2 + 4H2
LiAlH4 + 4H2O → LiOH + Al(OH)3 + 4H2

由于放出的氢是定量的,该反应可用来测定样品中氢化铝锂的含量。为了防止反应过于剧烈,常加入一些二噁烷乙二醇二甲醚四氢呋喃作为稀释剂[4]

这一反应提供了一个有用的实验室制取氢气的方法。长期暴露在空气中的样品通常会发白,因为样品已经吸收了足够的水分,生成了由氢氧化锂氢氧化铝组成的白色混合物。[22]

氨解反应[编辑]

LiAlH4 的乙醚或四氢呋喃溶液能同氨猛烈作用放出氢气:[4]

2LiAlH4 + 5NH3 → [LiAlH(NH2)2]2NH + 6H2

当氨的量不足时,发生如下反应:[4]

LiAlH4 + 4NH3 → LiAl(NH2)4 + 2H2

NH3/LiAlH4比值更小时,则氨中的三个氢都可被取代:[12]

LiAlH4 + NH3 → Li[Al(NH2)4]

合成其他复合氢化物或简单氢化物[编辑]

氢化铝锂几乎可以与所有的卤化物反应生成相应的配位铝氢化物,当配位铝氢化物不稳定时,则分解为相应的氢化物。通式为:

nLiAlH4 + MXn → M(AlH4)n + nLiX
M(AlH4)n → MHn + nAlH3

因此可通过此方法制备很多金属或非金属氢化物,如:[12]

2LiAlH4 + ZnI2 −(−40℃,乙醚)→ ZnH2 + 2AlH3 + 2LiI
LiAlH4 + 4 NaCl → 4 NaH + LiCl + AlCl3

与氢化物的反应[编辑]

氢化铝锂可与NaH在四氢呋喃中进行复分解反应,高效的生产氢化铝钠(NaAlH4):

LiAlH4 + NaH → NaAlH4 + LiH

氢化铝钾(KAlH4)可以用二乙二醇二甲醚作为溶剂,以类似的方式制取:[6]

LiAlH4 + KH → KAlH4 + LiH

作为还原剂[编辑]

氢化铝锂可将很多有机化合物还原[3],实际中常用其乙醚或四氢呋喃溶液。氢化铝锂的还原能力比相关的硼氢化钠更强大,因为Al-H键弱於B-H键。[23]由于存储和使用不方便,工业上常用氢化铝锂的衍生物双(2-甲氧基乙氧基)氢化铝钠(红铝)作为还原剂[24],但在小规模的工业生产中还是会使用氢化铝锂。

能被氢化铝锂还原的官能团主要包括: