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氢化铝锂的化学性质及制备方法
2017-10-24 10:38:19来源:元素商城

化学词典告诉你氢化铝锂的化学性质及制备方法。氢化铝锂(Lithium Aluminium Hydride)是一个复合氢化物,白色或灰白色结晶体,分子式为LiAlH4。氢化铝锂缩写为LAH,是有机合成中非常重要的还原剂,尤其是对于酯、羧酸和酰胺的还原。纯的氢化铝锂是白色晶状固体,在120°C以下和干燥空气中相对稳定,但遇水即爆炸性分解。

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氢化铝锂的化学性质

氢化铝锂可溶于多种醚溶液中,不过,由于杂质的催化作用,氢化铝锂可能会自动分解,但是在四氢呋喃中表现得更稳定,因此虽然在四氢呋喃的溶解度较低,相比乙醚,四氢呋喃应该是更好的溶剂。

氢化铝锂的制备方法

1947年, Schlesinger、Bond和Finholt首次制得氢化铝锂,其方法是令氢化锂与无水三氯化铝在乙醚中进行反应:4LiH + AlCl3 −Et2O→ LiAlH4 + 3LiCl

这个反应一般称为 Schlesinger 反应,反应产率以三氯化铝计算为86%。反应开始时要加入少量氢化铝锂作为引发剂,否则反应要经历一段诱导期才能发生,并且一旦开始后会以猛烈的速度进行,容易发生事故。Schlesinger 法有很多缺点,如需要用引发剂、氢化锂要求过量和高度粉细、需要用稀缺的原料金属锂、反应中3/4的氢化锂转化为价廉的氯化锂等。虽然如此,相对于其他方法,Schlesinger 法较简便,至今仍是制取氢化铝锂的主要方法。

其他制取氢化铝锂的方法包括:

高压合成法:用碱金属或氢化物,铝,高压氢在烃或醚溶剂中反应。

LiH + Al + 2H2 → LiAlH4

由氢化铝钠制取。工业合成上一般采用高温高压合成氢化铝钠,然后与氯化锂进行复分解反应。这一制备方法可以实现氢化铝锂的高产率:

Na + Al + 2H2 → NaAlH4

NaAlH4 + LiCl −Et2O→ LiAlH4 + NaCl

其中LiCl由氢化铝锂的醚溶液过滤掉,随后使氢化铝锂析出,获得包含1%(w/w)左右LiCl的产品。

上述的氢化铝钠若换成氢化铝钾也可反应,可与氯化锂或是乙醚或四氢呋喃中的氢化锂反应。

氢化铝锂是白色固体,但工业品由于含有杂质,通常为灰色粉末。氢化铝锂可以通过从乙醚中重新结晶来提纯,若进行大规模的提纯可以使用索式提取器。一般来说,不纯的灰色粉末用于合成,因为杂质是无害的,可以很容易地与有机产物分离。纯氢化铝锂粉末是在空气中自燃,但大块晶体不易自燃。一些氢化铝锂工业品中会包含矿物油,以防止材料与空气中的水反应,但更通常的作法是放入防水塑料袋中密封。

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