Бромид алюминия — это любое химическое соединение с эмпирической формулой AlBr x . Трибромид алюминия — наиболее распространенная форма бромида алюминия. [3] Это бесцветное, сублимируемое гигроскопичное твердое вещество; поэтому старые образцы, как правило, гидратируются, в основном в виде гексагидрата трибромида алюминия (AlBr 3 ·6H 2 O).
Димерная форма трибромида алюминия (Al 2 Br 6 ) преобладает в твердом состоянии, в растворах в некоординирующих растворителях (например, CS 2 ), в расплаве и в газовой фазе. Только при высоких температурах эти димеры распадаются на мономеры:
Вид монобромид алюминия образуется в результате реакции HBr с металлическим Al при высокой температуре. Он диспропорционирует вблизи комнатной температуры:
Эта реакция становится обратной при температурах выше 1000 °C. Монобромид алюминия был кристаллографически охарактеризован в виде тетрамерного аддукта Al 4 Br 4 (NEt 3 ) 4 (Et = C 2 H 5 ). Этот вид электронно связан с циклобутаном. Теория предполагает, что двухатомный монобромид алюминия конденсируется в димер, а затем в тетраэдрический кластер Al 4 Br 4 , родственный аналогичному соединению бора. [4]
Al 2 Br 6 состоит из двух тетраэдров AlBr 4 , имеющих общее ребро. Молекулярная симметрия D 2h .
Мономер AlBr 3 , наблюдаемый только в паре, можно описать как тригональный плоский , точечная группа D 3h . Атомная гибридизация алюминия часто описывается как sp 2 . Углы связи Br - Al - Br составляют 120°.
Наиболее распространенной формой бромида алюминия является Al 2 Br 6 . Этот вид существует как гигроскопичное бесцветное твердое вещество при стандартных условиях. Типичные загрязненные образцы имеют желтоватый или даже красно-коричневый цвет из-за присутствия железосодержащих примесей. Он получается реакцией HBr с Al:
Альтернативно, также происходит прямое бромирование:
Al 2 Br 6 легко диссоциирует, давая сильную кислоту Льюиса , AlBr 3 . Что касается тенденции Al 2 Br 6 к димеризации , то для более тяжелых галогенидов основной группы характерно существование агрегатов большего размера, чем следует из их эмпирических формул. Более легкие галогениды основной группы, такие как трибромид бора, не демонстрируют этой тенденции, отчасти из-за меньшего размера центрального атома.
В соответствии со своим кислотным характером Льюиса, Al 2 Br 6 гидролизуется водой с выделением HBr и образованием соединений Al-OH-Br. Аналогично он также быстро реагирует со спиртами и карбоновыми кислотами, хотя и менее энергично, чем с водой. С простыми основаниями Льюиса (L) Al 2 Br 6 образует аддукты , такие как AlBr 3 L.
Трибромид алюминия реагирует с четыреххлористым углеродом при 100 °C с образованием четырехбромистого углерода :
и с фосгеном дает карбонилбромид и хлорбромид алюминия: [ необходима ссылка ]
Al 2 Br 6 используется в качестве катализатора для реакции алкилирования Фриделя-Крафтса . [3] Связанные реакции, стимулируемые кислотой Льюиса, включают в себя раскрытие эпоксидного кольца и декомплексирование диенов из карбонилов железа. Это более сильная кислота Льюиса, чем более распространенная Al 2 Cl 6 .
Трибромид алюминия является высокореактивным материалом. [5]
