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| 名前 | |||
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| IUPAC名
ガラン[1]
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| その他の名前
三水素化
ガリウム 水素化 ガリウム 水素ガリウム | |||
| 識別子 | |||
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| ケムスパイダー |
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| 48991 | |||
パブケム CID
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |||
| ガリウムH3 | |||
| モル質量 | 72.747 グラムモル−1 | ||
| 加水分解する | |||
| 構造 | |||
| 三角平面 | |||
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
インフォボックス参照
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ガランは、系統的にトリヒドリドガリウムとも呼ばれ、化学式GaHのガリウムの無機化合物である。
3（[GaH
3ガラン（英: Galane）は、光に敏感な無色のガスで、純粋な状態では濃縮できません。ガランは、ガランの中で最も単純な化合物であり、モノガラン（英: monogallane）の原型です。経済的な用途はなく、学術的な目的で意図的に製造されているだけです。
気相中の遷移種として検出されているほか、[2]レーザーアブレーションされたガリウム原子と二水素の反応に続いて低温（3.5 K）でも検出されており、最近では固体ジガラン（Ga 2 H 6）上に蒸気をドープしたアルゴンマトリックスでも検出されている。[3]
モノマーGaHの構造3
IR分光研究によると、単量体GaH 3は三方平面構造をとることが示されています。[4]理論的なGa-H結合長は155.7 pmから158.7 pmの範囲であると計算されています。[3]
モノマーGaH 3は気相中で二量化してGa 2 H 6、ジガラン(6)を形成し、気相解離反応Ga 2 H 6 → 2GaH 3に伴うエンタルピー変化は実験的に59 ± 16 kJ mol −1と推定されている。[5]
化学的性質
GaH 3は容易に調製または単離することができないため、GaH 3が関与する反応では、二量体、Ga 2 H 6、ジガラン(6)、またはGaH 3の付加物、例えばL·GaH 3（Lは単座配位子）が使用される。[3]
ガH3付加物
付加物の生成は、ジガラン(6)の直接反応によって進行するが、ジガラン(6)の熱的脆弱性（-20℃以上でガリウム金属と水素に分解する）のため、テトラヒドリドガレート塩（例えばLiGaH4 ）を出発物質として用いるか、あるいは既存の付加物からの配位子置換によって進行することが多い。[3] 例は以下の通りである。
- Ga 2 H 6 + 2 NMe 3 → (NMe 3 ) 2・GaH 3 (-95℃)
- LiGaH 4 + Me 3 NHCl → LiCl + H 2 + Me 3 N・GaH 3 [3]
- Me 2 NH + Me 3 N·GaH 3 → Me 2 NH·GaH 3 + Me 3 N [6]
多くの付加物が調製されている。中性付加物（L = 単座配位子、LLは二座配位子）にはいくつかの典型的な構造がある：[3]
- L.GaH 3（4配位ガリウムを与える単座配位子との1:1錯体）
- L 2 ·GaH 3（5配位ガリウムを与える単座配位子との2:1錯体）
- H 3 Ga·LL·GaH 3（4配位ガリウム原子2個を持つ二座配位子を持つ1:2錯体）
- L'H 3 Ga·LL·GaH 3 L' （5配位ガリウム原子2個を持つ単座配位子および二座配位子の錯体）
- LGaH 2 (μ-H) 2 GaH 2 L ( 2:2 水素架橋錯体)
- (-L-LGaH 3 -) n（二座配位子と高分子構造を形成する1:1錯体）
同様の配位子を持つアラン（AlH 3 ）と比較すると、ガランでは配位数が低くなる傾向がある。また、窒素供与性配位子はホスフィンよりもアルマンに強い結合を形成するが、ガランの場合はその逆が典型的である。[3] Me 3 N . GaH 3 のモノマー構造は気相と固相の両方で確認されている。この点で、1:1付加物は、固体では架橋水素原子を持つ二量体である対応するアラン錯体Me 3 N . AlH 3とは対照的である。[7]
溶質の性質
気体ガランは親水性（非極性）の非プロトン性 溶質である。[疑わしい–議論する]テトラメチルエチレンジアミンなどの極性化合物に溶解し、ガラン-N,N,N′,N′-テトラメチルエタン-1,2-ジアミン（1/1）として結晶化することができる。[8] [検証が必要]
その他の化学反応
標準塩基で処理すると、金属テトラヒドロキシガラヌイド（陰イオンGa(OH) 4 −）と水素ガスに変換されます。強塩基で脱プロトン化してGaHに変換できます。−
2ガランを還元するとガリウム金属が得られる。標準酸で処理すると、ガリウム(3+)塩と水素ガスに変換される。ガランを酸化すると、Ga(OH) 3、つまり水酸化ガリウム(III)が得られる。溶媒和されていないガランはジガラン(6)と化学平衡にあり、温度上昇とともに優勢な種となる。[要出典]この平衡のため、ガランとジガラン(6)は化学的に同等であると考えられることが多い。ジガラン(6)ではなくガランを必要とする反応は、溶液中で行わなければならない。一般的な溶媒には、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルなどがある。
参照
参考文献
- ^ 「ガレーン」。
- ^ アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムの化学、アンソニー・ジョン・ダウンズ、1993年、ISBN 075140103X、ISBN 978-0751401035
- ^ abcdefg Aldridge, Simon (2011)。「+3 酸化状態の 13 族金属の化学: 単純な無機化合物」Aldridge, Simon、Downs, Anthony J. (編)。第 13 族金属アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム: 化学パターンと特異性John Wiley & Sons。ISBN 978-0-470-68191-6。
- ^ プルンビ、P.ブタイエ、Y.マンセロン、L.ミジュール、C. (1994)。 「アルミニウム、ガリウム、インジウムの三水素化物。IR マトリックスの単離と非経験的研究」。化学物理学。185 (1): 25-37。Bibcode :1994CP....185...25P。土井：10.1016/0301-0104(94)00111-1。ISSN 0301-0104。
- ^ Downs, Anthony J.; Greene, Tim M.; Johnsen, Emma; Pulham, Colin R.; Robertson, Heather E.; Wann, Derek A. (2010). 「ジガラン分子 Ga2H6: 反応 Ga2H6(g) → 2GaH3(g) の構造改善とエンタルピー変化の推定値を示す実験的アップデート」(PDF) . Dalton Transactions . 39 (24): 5637–42. doi :10.1039/c000694g. hdl : 20.500.11820/f5a6800b-afa9-48c5-ad30-a0f66a7bd46c . ISSN 1477-9226. PMID 20419186.
- ^ NN グリーンウッド著『無機化学の新経路』、EAV エブスワース、AG マドック、AG シャープ編、ケンブリッジ大学出版局、1968 年
- ^ Brain, Paul, T.; Brown, Helen E.; Downs Anthony J.; Greene Tim M.; Johnsen Emma; Parsons, Simon; Rankin, David WH; Smart, Bruce A.; Tang, Christina Y. (1998). 「トリメチルアミン-ガラン、{{Chem|Me|3|N·GaH|3}} の分子構造: ab initio 計算、気相電子回折および単結晶 X 線回折研究」。Journal of the Chemical Society、Dalton Transactions (21): 3685–3692。doi :10.1039/A806289G。2013年9月23 日閲覧。
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ Atwood, Jerry L.; Bott, Simon G.; Elms, Fiona M.; Jones, Cameron; Raston, Colin L. (1991 年 10 月)。「ガランの第 3 級アミン付加物: ガランに富む [{GaH3}2(TMEDA)] (TMEDA = N,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン) と耐熱性に優れた [GaH 3 (キヌクリジン)]」。無機化学。30 (20): 3792–3793。doi :10.1021/ic00020a002。