Triéthylaluminium - Triethylaluminium

Triéthylaluminium
Formule topologique du dimère de triéthylaluminium
Modèle boule-et-bâton de la molécule de dimère de triéthylaluminium
Noms
Nom IUPAC
Triéthylalumane
Identifiants
Modèle 3D ( JSmol )
Abréviations THÉ, sarcelle, sarcelle
ChemSpider
Carte d'information de l'ECHA 100.002.382 Modifiez ceci sur Wikidata
Numéro CE
CID PubChem
UNII
  • InChI=1S/3C2H5.Al/c3*1-2;/h3*1H2,2H3; ChèqueOui
    Clé : VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N ChèqueOui
  • InChI=1/3C2H5.Al/c3*1-2;/h3*1H2,2H3;/rC6H15Al/c1-4-7(5-2)6-3/h4-6H2,1-3H3
    Clé : VOITXYVAKOUIBA-DVVALISXAR
  • CC[Al](CC)CC
  • dimère : CC[Al-](CC)([CH2+]1C)[CH2+](C)[Al-]1(CC)CC
Propriétés
C 12 H 30 Al 2
Masse molaire 228,335  g·mol -1
Apparence Liquide incolore
Densité 0,8324  g/mL à 25  °C
Point de fusion −46 °C (−51 °F; 227 K)
Point d'ébullition 128 à 130 °C (262 à 266 °F ; 401 à 403 K) à 50 mmHg
Dangers
Principaux dangers pyrophorique
Phrases R (obsolètes) R14 R17 R34
Phrases S (obsolètes) S16 S43 S45
NFPA 704 (diamant de feu)
3
4
3
point de rupture −18 °C (0 °F; 255 K)
Composés apparentés
Composés apparentés
 Triméthylaluminium
Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa).
ChèqueOui vérifier  ( qu'est-ce que c'est   ?) ChèqueOui??N
Références de l'infobox

Le triéthylaluminium est l'un des exemples les plus simples d'un composé organoaluminique . Malgré son nom, il a pour formule Al 2 ( C 2 H 5 ) 6 (abrégé en Al 2 Et 6 ou TEA), car il existe sous forme de dimère . Ce liquide incolore est pyrophorique . C'est un composé d'importance industrielle, étroitement lié au triméthylaluminium .

Structure et collage

La structure et la liaison dans Al 2 R 6 et le diborane sont analogues (R = alkyle). En se référant à Al 2 Me 6 , les distances Al-C (terminal) et Al-C (pontage) sont respectivement de 1,97 et 2,14 Â. Le centre Al est tétraédrique. Les atomes de carbone des groupes éthyle de pontage sont chacun entourés de cinq voisins : le carbone, deux atomes d'hydrogène et deux atomes d'aluminium. Les groupes éthyle s'échangent facilement par voie intramoléculaire. À des températures plus élevées, le dimère se fissure en AlEt 3 monomère .

Synthèse et réactions

Le triéthylaluminium peut être formé par plusieurs voies. La découverte d'un itinéraire efficace a été une réalisation technologique importante. Le processus en plusieurs étapes utilise de l'aluminium métallique, de l' hydrogène gazeux et de l' éthylène , résumés comme suit :

2 Al + 3 H 2 + 6 C 2 H 4 → Al 2 Et 6

En raison de cette synthèse efficace, le triéthylaluminium est l'un des composés organoaluminiques les plus disponibles.

Le triéthylaluminium peut également être généré à partir du sesquichlorure d'éthylaluminium (Al 2 Cl 3 Et 3 ), qui résulte du traitement de la poudre d'aluminium avec du chloroéthane . La réduction du sesquichlorure d'éthylaluminium avec un métal alcalin tel que le sodium donne le triéthylaluminium :

3 Al 2 Cl 3 Et 3 + 9 Na → 2 Al 2 Et 6 + 2 Al + 9 NaCl

Réactivité

Les liaisons Al-C du triéthylaluminium sont polarisées à un point tel que le carbone est facilement protoné , libérant de l'éthane :

Al 2 Et 6 + 6 HX → 2 AlX 3 + 6 EtH

Pour cette réaction, même des acides faibles peuvent être utilisés tels que des acétylènes terminaux et des alcools.

La liaison entre la paire de centres d'aluminium est relativement faible et peut être clivée par des bases de Lewis (L) pour donner des adduits de formule AlEt 3 L :

Al 2 Et 6 + 2 L → 2 LAlEt 3

Applications

Précurseurs des alcools gras

Le triéthylaluminium est utilisé industriellement comme intermédiaire dans la production d' alcools gras , qui sont transformés en détergents . La première étape consiste en l' oligomérisation de l'éthylène par la réaction d' Aufbau , qui donne un mélange de composés trialkylaluminium (simplifiés ici en groupes octyles ) :

Al 2 (C 2 H 5 ) 6 + 18 C 2 H 4 → Al 2 (C 8 H 17 ) 6

Par la suite, ces composés trialkyles sont oxydés en alcoxydes d' aluminium , qui sont ensuite hydrolysés :

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 "

Co-catalyseurs dans la polymérisation des oléfines

Une grande quantité de TEAL et d'alkyles d'aluminium apparentés sont utilisés dans la catalyse Ziegler-Natta . Ils servent à activer le catalyseur de métal de transition à la fois en tant qu'agent réducteur et agent d' alkylation . TEAL fonctionne également pour piéger l'eau et l'oxygène.

Réactif en chimie organique et organométallique

Le triéthylaluminium a des utilisations de niche en tant que précurseur d'autres composés organoaluminiques, tels que le cyanure de diéthylaluminium :

Agent pyrophorique

Le triéthylaluminium s'enflamme au contact de l'air et s'enflammera et/ou se décomposera au contact de l'eau et de tout autre oxydant. C'est l'une des rares substances suffisamment pyrophoriques pour s'enflammer au contact de l' oxygène liquide cryogénique . L' enthalpie de combustion , c H°, est de –5105.70 ± 2.90 k J / mol (–22.36 kJ/ g ). Son allumage facile le rend particulièrement souhaitable comme allumeur de moteur-fusée . La fusée SpaceX Falcon 9 utilise un mélange triéthylaluminium- triéthylborane comme premier étage d'allumage.

Le triéthylaluminium épaissi au polyisobutylène est utilisé comme arme incendiaire , comme alternative pyrophorique au napalm ; par exemple, dans le clip M74 contenant quatre roquettes pour les lanceurs M202A1 . Dans cette application, il est connu sous le nom de TPA, pour agent pyrotechnique épaissi ou agent pyrophorique épaissi . La quantité habituelle de l'épaississant est de 6 %. La quantité d'épaississant peut être réduite à 1% si d'autres diluants sont ajoutés. Par exemple, le n-hexane peut être utilisé avec une sécurité accrue en rendant le composé non pyrophorique jusqu'à ce que le diluant s'évapore, moment auquel une boule de feu combinée résulte à la fois des vapeurs de triéthylaluminium et d'hexane. Le M202 a été retiré du service au milieu des années 1980 en raison de problèmes de sécurité, de transport et de stockage. Certains ont vu une utilisation limitée dans la guerre d'Afghanistan contre les grottes et les complexes fortifiés.

Voir également

Les références