Бромид алюминия – это любое химическое соединение с бромистической формулой AlBr x . Трибромид алюминия является наиболее распространенной формой бромида алюминия. [3] Это бесцветное, сублимируемое, гигроскопичное твердое вещество; следовательно, старые образцы имеют тенденцию к гидратации, главным образом 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. Лишь при высоких температурах эти димеры распадаются на мономеры:
Вид монобромида алюминия образуется в результате реакции HBr с металлическим Al при высокой температуре. Он диспропорционирует при комнатной температуре:
Эта реакция обратима при температуре выше 1000 °C. Монобромид алюминия 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 охарактеризовать как тригонально-планарный , точечная группа D 3h . Атомную гибридизацию алюминия часто называют sp 2 . Валентные углы Br – Al – Br составляют 120 °.
На сегодняшний день наиболее распространенной формой бромида алюминия является Al 2 Br 6 . Этот вид существует в виде гигроскопичного бесцветного твердого вещества при стандартных условиях. Типичные нечистые образцы имеют желтоватый или даже красно-коричневый цвет из-за присутствия железосодержащих примесей. Его получают реакцией HBr с Al:
Альтернативно, также происходит прямое бромирование:
Al 2 Br 6 легко диссоциирует с образованием сильной кислоты Льюиса AlBr 3 . Что касается склонности Al 2 Br 6 к димеризации , то более тяжелые галогениды основной группы обычно существуют в виде агрегатов, более крупных, чем это подразумевается их эмпирическими формулами. Более легкие галогениды основной группы , такие как трибромид бора, не проявляют этой тенденции, отчасти из-за меньшего размера центрального атома.
В соответствии со своим кислотным характером по Льюису, Al 2 Br 6 гидролизуется водой с выделением HBr и образованием разновидностей Al-OH-Br . Аналогично он также быстро реагирует со спиртами и карбоновыми кислотами, хотя и менее бурно, чем с водой. С простыми основаниями Льюиса (L) Al 2 Br 6 образует аддукты , например AlBr 3 L.
Трибромид алюминия реагирует с четыреххлористым углеродом при 100 °C с образованием четырехбромистого углерода :
и с фосгеном дает карбонилбромид и хлорбромид алюминия: [ нужна ссылка ]
Al 2 Br 6 используется в качестве катализатора реакции алкилирования Фриделя-Крафтса . [3] Родственные реакции, промотируемые кислотой Льюиса, включают раскрытие эпоксидного кольца и декомплексообразование диенов из карбонилов железа. Это более сильная кислота Льюиса, чем более распространенная Al 2 Cl 6 .
Трибромид алюминия является высокореактивным материалом. [5]
