Triméthylaluminium - Trimethylaluminium
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| Noms | |
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Nom IUPAC
Triméthylalumane
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| Autres noms
triméthylaluminium; triméthyle d'aluminium; triméthyle d'aluminium
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Modèle 3D ( JSmol )
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| ChemSpider | |
| Carte d'information de l'ECHA |
100.000.776 
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CID PubChem
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| UNII | |
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Tableau de bord CompTox ( EPA )
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| Propriétés | |
| C 6 H 18 Al 2 | |
| Masse molaire | 144,17 g/mol 72,09 g/mol (C 3 H 9 Al) |
| Apparence | Liquide incolore |
| Densité | 0,752 g / cm 3 |
| Point de fusion | 15 °C (59 °F; 288 K) |
| Point d'ébullition | 125 à 130 °C (257 à 266 °F ; 398 à 403 K) |
| Réagit | |
| La pression de vapeur | |
| Viscosité | |
| Thermochimie | |
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Capacité calorifique ( C )
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155,6 J/mol·K |
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Entropie molaire standard ( S |
209,4 J/mol·K |
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Std enthalpie de
formation (Δ f H ⦵ 298 ) |
−136,4 kJ/mol |
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Énergie libre de Gibbs (Δ f G ˚)
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-9,9 kJ/mol |
| Dangers | |
| Principaux dangers | Pyrophorique |
| Pictogrammes SGH |
 
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| Mention d'avertissement SGH | Danger |
| H250 , H260 , H314 | |
| P222 , P223 , P231+232 , P280 , P370+378 , P422 | |
| NFPA 704 (diamant de feu) | |
| point de rupture | −17,0 °C (1,4 °F; 256,1 K) |
| Composés apparentés | |
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Composés apparentés
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Triéthylaluminium |
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Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
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 vérifier ( qu'est-ce que c'est ?)
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| Références de l'infobox | |
Le triméthylaluminium est l'un des exemples les plus simples d'un composé organoaluminique . Malgré son nom, il a la formule Al 2 ( CH 3 ) 6 (abrégé en Al 2 Me 6 ou TMA), car il existe sous forme de dimère . Ce liquide incolore est pyrophorique . C'est un composé d'importance industrielle, étroitement lié au triéthylaluminium .
Structure et collage
La structure et la liaison dans Al 2 R 6 et le diborane sont analogues (R = alkyle). Dans Al 2 Me 6 , les distances Al-C (terminal) et Al-C (pontage) sont respectivement de 1,97 et 2,14 . Le centre Al est tétraédrique. Les atomes de carbone des groupes méthyle de pontage sont chacun entourés de cinq voisins : trois atomes d'hydrogène et deux atomes d'aluminium. Les groupes méthyle s'échangent facilement par voie intramoléculaire. À des températures plus élevées, le dimère se fissure en AlMe 3 monomère .
Synthèse
La TMA est préparée via un processus en deux étapes qui peut être résumé comme suit :
- 2 Al + 6 CH 3 Cl + 6 Na → Al 2 (CH 3 ) 6 + 6 NaCl
Applications
Catalyse
Depuis l'invention de la catalyse Ziegler-Natta , les composés organoaluminiques jouent un rôle prépondérant dans la production de polyoléfines , telles que le polyéthylène et le polypropylène . Le méthylaluminoxane , qui est produit à partir de TMA, est un activateur pour de nombreux catalyseurs de métaux de transition.
Applications semi-conducteurs
Le TMA est également utilisé dans la fabrication de semi-conducteurs pour déposer des couches minces, des diélectriques à k élevé tels que l'Al 2 O 3 via les processus de dépôt chimique en phase vapeur ou de dépôt de couche atomique . Le TMA est le précurseur préféré pour l' épitaxie en phase vapeur organométallique ( MOVPE ) de semi - conducteurs composés contenant de l'aluminium , tels que AlAs , AlN , AlP , AlSb , AlGaAs , AlInGaAs , AlInGaP , AlGaN , AlInGaN , AlInGaNP , etc. (a) les impuretés élémentaires, (b) les impuretés oxygénées et organiques.
Applications photovoltaïques
Dans des processus de dépôt très similaires au traitement des semi-conducteurs, le TMA est utilisé pour déposer des couches minces de couches diélectriques à faible k (non absorbantes) avec de l'Al 2 O 3 via les processus de dépôt chimique en phase vapeur ou de dépôt de couche atomique . L'Al 2 O 3 offre une excellente passivation de surface des surfaces de silicium dopé p. La couche d' Al 2 O 3 est typiquement la couche inférieure avec plusieurs couches de nitrure de silicium (Si x N y ) pour le coiffage.
Réactions
Le triméthylaluminium s'hydrolyse facilement, voire dangereusement :
- AlMe 3 + 1,5 H 2 O → 0,5 Al 2 O 3 + 3 CH 4
Dans des conditions contrôlées, la réaction peut être arrêtée pour donner du méthylaluminoxane :
- AlMe 3 + H 2 O → 1/n [AlMeO] n + 2 CH 4
Les réactions d'alcoolyse et d'aminolyse se déroulent de manière comparable. Par exemple, la diméthylamine donne le dimère dialuminium diamide :
- 2 AlMe 3 + 2 HNMe 2 → [AlMe 2 NMe 2 ] 2 + 2 CH 4
Réactions avec les chlorures métalliques
Le TMA réagit avec de nombreux halogénures métalliques pour installer des groupes alkyle. Lorsqu'il est combiné avec du trichlorure de gallium, il donne du triméthylgallium . Al 2 Me 6 réagit avec le trichlorure d'aluminium pour donner (AlMe 2 Cl) 2 .
Les réactions TMA/halogénure métallique ont émergé comme réactifs dans la synthèse organique . Le réactif de Tebbe , qui est utilisé pour la méthylation des esters et des cétones , est préparé à partir de TMA et de dichlorure de titanocène . En combinaison avec 20 à 100 % en moles de Cp 2 ZrCl 2 ( dichlorure de zirconocène ), le (CH 3 ) 2 Al-CH 3 s'ajoute « à travers » des alcynes pour donner des espèces de vinyle aluminium utiles en synthèse organique dans une réaction connue sous le nom de carboalumination.
Additifs
Comme pour les autres composés "déficients en électrons", le triméthylaluminium donne des adduits R 3 N . AlMe 3 . Les propriétés acides de Lewis d'AlMe 3 ont été quantifiées. Les données d'enthalpie montrent que AlMe 3 est un acide dur et que ses paramètres acides dans le modèle ECW sont E A = 8,66 et C A = 3,68.
Ces adduits, par exemple le complexe avec l' amine tertiaire DABCO , sont plus sûrs à manipuler que le TMA lui-même.
La mission ATREX de la NASA ( Anomalous Transport Rocket Experiment ) a utilisé la fumée blanche que la TMA se forme au contact de l'air pour étudier le jet stream à haute altitude.
Réactif synthétique
Le TMA est une source de nucléophiles méthyliques, apparentés au méthyl lithium , mais moins réactifs. Il réagit avec les cétones pour donner, après un traitement hydrolytique, des alcools tertiaires.
Sécurité
Le triméthylaluminium est pyrophorique et réagit violemment avec l'air et l'eau.