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| 名前 | |
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| IUPAC名
トリエチルアルマン
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| 略語 | ティー、[1]ティーアール、[2]ティーアール[3] |
| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.002.382 |
| EC番号 |
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パブケム CID
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| ユニ |
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| 国連番号 | 3051 |
CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| C 12 H 30 Al 2 | |
| モル質量 | 228.335 グラムモル−1 |
| 外観 | 無色の液体 |
| 密度 | 25 ℃ で0.8324g /mL |
| 融点 | −46 °C (−51 °F; 227 K) |
| 沸点 | 50 mmHgで128～130 °C（262～266 °F、401～403 K） |
| 反応する | |
| 溶解度 | エーテル、炭化水素、THF |
| 危険 | |
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |
主な危険
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自然発火性の |
| GHSラベル: | |
 
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| 危険 | |
| H250、H260、H314 | |
| P210、P222、P223、P231+P232、P260、P264、P280、P301+P330+P331、P302+P334、P303+P361+P353、P304+P340、P305+P351+P338、P310、P321、P335+P334、P363、P370+P378、P402+P404、P405、P422、P501 | |
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |
| 引火点 | −18 °C (0 °F; 255 K) |
| 関連化合物 | |
関連化合物
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トリメチル アルミニウム |
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。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
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トリエチルアルミニウムは、有機アルミニウム化合物の最も単純な例の1つです。名前にもかかわらず、この化合物は化学式 Al 2 ( C 2 H 5 ) 6（Al 2 Et 6またはTEAと略される）で表されます。この無色の液体は自然発火性です。これは工業的に重要な化合物であり、トリメチルアルミニウムと密接に関連しています。[4] [5]
構造と結合
Al 2 R 6とジボラン の構造と結合は類似している（R = アルキル）。Al 2 Me 6を参照すると、Al-C（末端）距離とAl-C（架橋）距離はそれぞれ1.97 Åと2.14 Åである。Al中心は四面体である。[6]架橋エチル基の炭素原子はそれぞれ5つの隣接原子（炭素、2つの水素原子、2つのアルミニウム原子）に囲まれている。エチル基は分子内で容易に交換される。高温では、二量体は単量体のAlEt 3に分解する。[7] [8]
合成と反応
トリエチルアルミニウムはいくつかの経路で生成できます。効率的な経路の発見は重要な技術的成果でした。この多段階プロセスでは、アルミニウム、水素ガス、エチレンが使用され、以下のように要約されます。[4]
- 2 Al + 3 H 2 + 6 C 2 H 4 → Al 2 Et 6
この効率的な合成により、トリエチルアルミニウムは最も入手しやすい有機アルミニウム化合物の 1 つです。
トリエチルアルミニウムは、アルミニウム粉末をクロロエタンで処理して得られるエチルアルミニウムセスキクロリド（Al 2 Cl 3 Et 3 ）からも生成できる。エチルアルミニウムセスキクロリドをナトリウムなどのアルカリ金属で還元するとトリエチルアルミニウムが得られる。[9]
- 6 Al 2 Cl 3 Et 3 + 18 Na → 3 Al 2 Et 6 + 6 Al + 18 NaCl
反応性
トリエチルアルミニウムのAl-C結合は分極しており、炭素は容易にプロトン化されてエタンを放出する。[10]
- Al 2 Et 6 + 6 HX → 2 AlX 3 + 6 EtH
この反応では、末端アセチレンやアルコール などの弱酸も使用できます。
一対のアルミニウム中心間の結合は比較的弱く、ルイス塩基（L）によって切断され、式AlEt 3 Lの付加物を与えることができる。
- Al 2 Et 6 + 2 L → 2 LAlEt 3
アプリケーション
脂肪アルコールの前駆体
トリエチルアルミニウムは、洗剤に変換される脂肪アルコールの製造中間体として工業的に使用されています。最初のステップは、アウフバウ反応によるエチレンのオリゴマー化で、トリアルキルアルミニウム化合物（ここではオクチル基と簡略化）の混合物が得られます。 [4]
- Al 2 (C 2 H 5 ) 6 + 18 C 2 H 4 → Al 2 (C 8 H 17 ) 6
その後、これらのトリアルキル化合物はアルミニウムアルコキシドに酸化され、その後加水分解されます。
- Al 2 (C 8 H 17 ) 6 + 3 O 2 → Al 2 (OC 8 H 17 ) 6
- Al 2 (OC 8 H 17 ) 6 + 6 H 2 O → 6 C 8 H 17 OH + 2 Al(OH) 3
オレフィン重合における助触媒
大量のTEALと関連アルミニウムアルキルは、チーグラー・ナッタ触媒に使用されます。これらは、還元剤とアルキル化剤の両方として遷移金属触媒を活性化する働きをします。TEALは水と酸素を除去する働きもあります。[11]
有機化学および有機金属化学における試薬
トリエチルアルミニウムは、ジエチルアルミニウムシアニドなどの他の有機アルミニウム化合物の前駆体としてニッチな用途がある。[12]
![{\displaystyle {\ce {{1/2Al2Et6}+ HCN ->}}\ {\tfrac {1}{n}}{\ce {[Et2AlCN]}}_{n}+{\ce {C2H6}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b73bebe835386dae4e699b7a9b65a76a0f6853f3)
自然発火性物質
トリエチルアルミニウムは空気に触れると発火し、水や他の酸化剤に触れると発火および/または分解します[13] 。これは極低温液体酸素に触れると発火するほどの自然発火性を持つ数少ない物質の1つです。燃焼エンタルピーΔ c H°は、–5105.70 ± 2.90 k J / mol [14] (–22.36 kJ/ g )です。その容易な発火性により、ロケットエンジンの 点火装置として特に適しています。SpaceX Falcon 9 ロケットは、第一段点火装置としてトリエチルアルミニウムとトリエチルボランの混合物を使用しています。 [1]
ポリイソブチレンで増粘したトリエチルアルミニウムは、ナパーム弾に代わる自然発火性の焼夷兵器として使用されている。例えば、 M202A1発射装置のロケット4発を保持するM74クリップに使用されている。[15]この用途では、これはthickened pyrotechnic agent（増粘火工剤）またはthickened pyrophoric agent（増粘自然発火剤）の略でTPAとして知られている。増粘剤の通常の量は6%である。他の希釈剤を加えると、増粘剤の量を1%まで減らすことができる。例えば、n-ヘキサンは、希釈剤が蒸発するまで化合物を非自然発火性にすることで安全性を高めて使用することができ、その時点でトリエチルアルミニウムとヘキサンの蒸気の両方から複合火の玉が発生する。[16] M202は、安全性、輸送、保管の問題により1980年代半ばに退役した。いくつかは、アフガニスタン戦争で洞窟や要塞化された施設に対して限定的に使用された。
参照
- トリエチルボランは、プラット・アンド・ホイットニー J58 ターボジェット/ラムジェットエンジンの点火装置として使用されます。
- トリメチルアルミニウム
参考文献
- ^ ab Mission Status Center、2010 年 6 月 2 日、1905 GMT、SpaceflightNow、2010 年 6 月 2 日アクセス、引用: 「フランジは、ロケットを、液体酸素、灯油燃料、ヘリウム、気体窒素、および TEA-TEB として知られるトリエチルアルミニウム-トリエチルボランと呼ばれる第 1 段点火源を含む地上貯蔵タンクに接続します。」
- ^ 「Gulbrandsen Chemicals、金属アルキル：トリエチルアルミニウム（TEAl）」。Gulbrandsen。2017年12月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年12月12日閲覧。トリエチル
アルミニウム（TEAl）は、自然発火性の液体です...
- ^ マルパス、デニス B.、バンド、エリオット (2012)。工業用ポリプロピレン入門：特性、触媒プロセス。ジョン ワイリー アンド サンズ。ISBN 9781118463208。
- ^ abc Krause, Michael J.; Orlandi, Frank; Saurage, Alfred T.; Zietz, Joseph R. (2000). 「有機アルミニウム化合物」。Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry。Weinheim: Wiley-VCH。doi :10.1002/ 14356007.a01_543。ISBN 978-3527306732。
- ^ C. Elschenbroich (2006).有機金属. VCH. ISBN 978-3-527-29390-2。
- ^ Holleman, AF; Wiberg, E. (2001).無機化学. サンディエゴ: アカデミック プレス. ISBN 0-12-352651-5。
- ^ ヴァス、ガボール;タルツァイ、ジェルジ。マジャルファルヴィ、ガボール。アンドラーシュ州ボディ; Szepes、László (2002)。 「トリアルキルアルミニウムおよびジアルキルアルミニウムヒドリド化合物およびそれらのオリゴマーのHeI光電子分光法」。有機金属。21 (13): 2751–2757。土井：10.1021/om010994h。
- ^ スミス、マーティン・ブリストウ (1967-01-01). 「液体アルミニウムアルキルのモノマー-ダイマー平衡。I. トリエチルアルミニウム」。物理化学ジャーナル。71 ( 2 ) : 364–370。doi :10.1021/j100861a024。ISSN 0022-3654 。
- ^ Krause, M. J; Orlandi, F; Saurage, A T.; Zietz, JR、「有機アルミニウム化合物」Wiley-Science 2002。
- ^ Elschenbroich, C. 「有機金属」 (2006) Wiley-VCH: ワインハイム。ISBN 978-3-527-29390-2
- ^ Dennis B. Malpass (2010)。「市販の金属アルキルとポリオレフィン触媒への使用」。Ray Hoff、Robert T. Mathers (編)。遷移金属重合触媒ハンドブック。John Wiley & Sons、 Inc。pp . 1–28。doi : 10.1002/9780470504437.ch1。ISBN 9780470504437。
- ^ 永田渉、吉岡満（1988年）「ジエチルアルミニウムシアニド」有機合成;全集第6巻436ページ。
- ^ TEA 物質安全データシート Archived 2006-11-14 at the Wayback Machine、2007 年 3 月 27 日アクセス
- ^ 「トリエチルアルミニウム (CAS 97-93-8) - Cheméo による化学的および物理的特性」。
- ^ M202A1 フレイムアサルトショルダーウェポン（フラッシュ）、inetres.com
- ^ 爆発物および関連物品の百科事典、第8巻、アメリカ陸軍