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| 名前 | |
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| IUPAC名
トリメチルアルマン
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| その他の名前
トリメチルアルミニウム; アルミニウムトリメチル; アルミニウムトリメチル
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.000.776 |
パブケム CID
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| C6H18Al2の | |
| モル質量 | 144.17 g/mol 72.09 g/mol (C 3 H 9 Al) |
| 外観 | 無色の液体 |
| 密度 | 0.752グラム/ cm3 |
| 融点 | 15 °C (59 °F; 288 K) |
| 沸点 | 125～130℃（257～266℉; 398～403K）[1] [2] |
| 反応する | |
| 蒸気圧 |
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| 粘度 |
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| 熱化学 | |
熱容量 ( C )
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155.6 J/モル·K [2] |
標準モル
エントロピー ( S ⦵ 298 ) |
209.4 J/モル·K [2] |
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 ) |
−136.4 kJ/モル[2] |
ギブスの自由エネルギー (Δ f G ⦵ )
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−9.9 kJ/モル[2] |
| 危険 | |
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |
主な危険
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発火性 |
| GHSラベル: | |
  [1]
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| 危険 | |
| H250、H260、H314 [1] | |
| P222、P223、P231+P232、P280、P370+P378、P422 [1] | |
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |
| 引火点 | −17.0 °C (1.4 °F; 256.1 K) [1] |
| 関連化合物 | |
関連化合物
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トリエチルアルミニウム |
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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トリメ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、化学式は Al 2 ( CH 3 ) 6（略称Al 2 Me 6またはTMA）で、二量体として存在します。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、トリエチルアルミニウムと密接に関連しています。[3] [4]
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では、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。[5]架橋メチル基の炭素原子はそれぞれ5つの隣接原子（3つの水素原子と2つのアルミニウム原子）に囲まれている。メ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AlMe 3に分解する。[6]
合成
TMA は、次のように要約できる 2 段階のプロセスを経て準備されます。
- 2 Al + 6 CH 3 Cl + 6 Na → Al 2 (CH 3 ) 6 + 6 NaCl
アプリケーション
触媒
ツィーグラー・ナッタ触媒の発明以来、有機アルミニウム化合物はポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンの製造において重要な役割を果たしています。TMAから生成されるメチルアルミノキサンは、多くの遷移金属触媒の活性剤です。
半導体アプリケーション
TMA は半導体製造においても、化学蒸着法や原子層堆積法によってAl 2 O 3などの高誘電率誘電体薄膜を堆積するために使用されます。TMA は、AlAs、AlN、AlP、AlSb、AlGaAs、AlInGaAs、AlInGaP、AlGaN、AlInGaN 、 AlInGaNPなどのアルミニウム含有化合物半導体の有機金属気相成長法( MOVPE )に適した前駆物質です。TMAの品質基準は、(a) 元素不純物、(b) 酸素化不純物および有機不純物に重点を置いています。
太陽光発電の応用
半導体処理と非常によく似た堆積プロセスでは、TMA は化学蒸着法または原子層堆積法によって、 Al 2 O 3を使用した薄膜の低誘電率 (非吸収性) 誘電体層スタックを堆積するために使用されます。Al 2 O 3 は、 p ドープされたシリコン表面の優れた表面パッシベーションを提供します。Al 2 O 3層は通常、キャップ用の複数のシリコン窒化物 (Si x N y ) 層 を備えた最下層です。
反応
加水分解および関連するプロトン分解反応
トリメチルアルミニウムは容易に加水分解され、危険な状態になります。
- Al 2 Me 6 + 3 H 2 O → Al 2 O 3 + 6 CH 4
制御された条件下では、反応を停止してメチルアルミノキサンを生成することができる。
- AlMe 3 + H 2 O → 1/n [AlMeO] n + 2 CH 4
アルコール分解とアミノ分解の反応は比較的進行する。例えば、ジメチルアミンはジアルミニウムジアミド二量体を与える：[7]
- 2 AlMe 3 + 2 HNMe 2 → [AlMe 2 NMe 2 ] 2 + 2 CH 4
金属塩化物との反応
TMAは多くの金属ハロゲン化物と反応してアルキル基を導入する。三塩化ガリウムと組み合わせるとトリメチルガリウムを与える。[8] Al 2 Me 6は三塩化アルミニウムと反応して(AlMe 2 Cl) 2を与える。
TMA/金属ハロゲン化物反応は、有機合成における試薬として登場した。 エステルおよびケトンのメチレン化に使用されるテッベ試薬は、TMAと二塩化チタノセンから製造される。[9] 20～100 mol %のCp 2 ZrCl 2 (二塩化ジルコノセン)と組み合わせると、(CH 3 ) 2 Al-CH 3がアルキンに「交差して」付加し、カルボアルミネーションと呼ばれる反応で有機合成に有用なビニルアルミニウム種を与える。 [10]
付加物
他の「電子不足」化合物と同様に、トリメチルアルミニウムは付加物R 3 N . AlMe 3を与える。AlMe 3のルイス酸特性は定量化されている。[11]エンタルピーデータは、AlMe 3がハード酸であり、 ECWモデルにおけるその酸パラメータがE A =8.66およびC A = 3.68であることを示す。
これらの付加物、例えば第三級アミン DABCOとの錯体はTMA自体よりも安全に取り扱うことができます。[12]
NASAのATREX ミッション (異常輸送ロケット実験) では、TMA が空気と接触すると発生する白い煙を利用して、高高度ジェット気流を研究しました。
合成試薬
TMA はメチル求核剤の供給源で、メチルリチウムに似ていますが、反応性は低くなります。ケトンと反応して、加水分解処理後に第三級アルコールを生成します。
安全性
トリメチルアルミニウムは自然発火性があり、空気や水と激しく反応します。
参考文献
- ^ abcdef Sigma-Aldrich Co.、トリメチルアルミニウム。2014年5月5日閲覧。
- ^ abcde 「トリメチルアルミニウム」。
- ^ 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)。 「水素化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。
- ^ Lipton, Michael F.; Basha, Anwer; Weinreb, Steven M. (1979). 「ジメチルアルミニウムアミドによるエステルのアミドへの変換: N,N-ジメチルシクロヘキサンカルボキサミド」.有機合成. 59 : 49. doi :10.15227/orgsyn.059.0049.
- ^ ゲインズ、DF;ボーリン、ジョルジャン。フォーディ、EP (1974)。 「トリメチルガリウム」。無機合成。 Vol. 15. 203–207 ページ。土井：10.1002/9780470132463.ch45。ISBN 978-0-470-13246-3。
- ^ Pine, SH; Kim, V.; Lee, V. (1990). 「エステルのメチレン化によるエノールエーテル：1-フェノキシ-1-フェニルエテンおよび3,4-ジヒドロ-2-メチレン-2 H -1-ベンゾピラン」。Org . Synth . 69:72 . doi :10.15227/orgsyn.069.0072。
- ^ 根岸 英之; 松下 秀之 (1984). 「アルケニアランのアリル化による1,4-ジエンのパラジウム触媒合成: α-ファルネセン [1,3,6,10-ドデカテトラエン、3,7,11-トリメチル-]」.有機合成. 62:31 . doi :10.15227/orgsyn.062.0031.
- ^ Henrickson, CH; Duffy, D.; Eyman , DP (1968). 「アランのルイス酸性度。トリメチルアランとアミン、エーテル、ホスフィンとの相互作用」。無機化学。7 (6): 1047–1051. doi :10.1021/ic50064a001。
- ^ Vinogradov, Andrej; Woodward, S. ( 2010 ). 「空気安定性トリメチルアルミニウム源を用いたパラジウム触媒クロスカップリング。エチル4-メチルベンゾエートの調製」。有機合成。87 :104。doi : 10.15227/orgsyn.087.0104。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、トリメチルアルミニウムに関連するメディアがあります。
- NASA ATREXミッションの記事。