stringtranslate.com

Тетрагидридогаллат лития

Тетрагидридогаллат лития — неорганическое соединение с формулой LiGaH 4 . Это белое твердое вещество, похожее на алюмогидрид лития , но менее термически устойчивое . [1]

Синтез

Тетрагидридогаллат лития впервые был описан Финхолтом, Бондом и Шлезингером. [1] Он готовится реакцией гидрида лития  и эфирного раствора  трихлорида галлия : [2]

GaCl 3 + 4 LiH → LiGaH 4 + 3 LiCl

Реагенты объединяют при -80 °C, а затем дают им нагреться до комнатной температуры. Более высокие выходы (80-95%) и скорости реакции возможны при использовании трибромида галлия .

Характеристики

Тетрагидридогаллат лития легко растворяется в диэтиловом эфире  , с которым он образует устойчивый комплекс, что затрудняет удаление растворителя. Эфирные растворы LiGaH 4 сохраняют неопределенно высокую стабильность, если они запечатаны в стеклянных сосудах при 0 °C. Тетрагидридогаллат лития также можно растворить в тетрагидрофуране  и диглиме . [3]

Тетрагидридогаллат лития медленно разлагается при комнатной температуре. Разложение происходит быстро при 70 °C, и в результате реакции образуются гидрид лития , газообразный водород и металлический галлий . [4] Реакция автокатализируется мелкими частицами образующегося металлического галлия.

Реактивность

В целом можно утверждать, что реакционная способность тетрагидридогаллата лития подобна реакционной способности тетрагидридоалюмината лития, но первый менее стабилен. [5] Это связано с восприимчивостью связей галлия с водородом к гидролизу. Вследствие этого LiGaH 4 обычно получают в отсутствие воздуха. [6]

Тетрагидридогаллат лития бурно реагирует с водой, выделяя 4 моля газообразного водорода. [7] В целом можно утверждать, что литий-галлиевый гидрид реагирует с протонными растворителями. [6]

Эфирные растворы LiGaH 4  являются сильными восстановителями, но слабее, чем LiBH 4 и LiAlH 4 . Он реагирует с первичными и вторичными аминами с выделением газообразного водорода. LiGaH 4  восстанавливает ацетамид  и ацетонитрил  до этиламина . Алифатические кислоты, альдегиды и кетоны восстанавливаются до соответствующих спиртов. Ароматические нитрилы, альдегиды, кетоны и сложные эфиры не восстанавливаются. [7]

Использование

Гидрид галлия лития часто используется для приготовления других сложных гидридов галлия. Например, его можно использовать для преобразования трихлорида таллия в тетрагидрогаллат таллия (который выглядит как белый твердый порошок, разлагающийся при температуре выше -90 °C) и перхлората серебра в тетрагидрогаллат серебра (который выглядит как оранжево-красноватый твердый порошок, быстро разлагающийся в эфирном растворе при температуре выше -75 °C). В первом случае реакция проводится при температуре -115 °C, во втором — при -100 °C. [6]

Реакция литий-галлиевого гидрида и гидрида натрия или гидрида калия дает соответственно более стабильный тетрагидрогаллат натрия (разлагается в атмосфере аргона при 165 °C) и тетрагидрогаллат калия (разлагается при температуре около 230 °C). Оба выглядят как белые кристаллические порошки, которые могут сохраняться в отсутствие воды и влаги более одного года. [7]

Дигаллан получается в результате реакции между тетрагидрогаллатом лития и монохлоргалланом. [8]

Ссылки

  1. ^ ab NN Greenwood et alter (1968). Cambridge University Press (ред.). Новые пути в неорганической химии .
  2. ^ AE Shirk; DF Shriver (2007). Тетрагидридогаллат лития (1-) . Неорганические синтезы. Т. 17. С. 45–47. doi :10.1002/9780470132487.ch13. ISBN 978-0-470-13248-7.
  3. ^ Т. Н. Дымова; Ю. М. Дергачев (декабрь 1973 г.). «Растворимость тетрагидрогаллата рубидия в диглиме». Известия АН СССР. Отделение химических наук . 22 (12): 2597–2599. doi :10.1007/BF00926118.
  4. ^ П. Клоди; Ж. Буикс (1970). «Этюд подготовки и термического разложения галланата лития». Бюллетень Химического общества Франции : 1302.
  5. ^ MJ Pitt; LA Battle (2016). PG Urben (ред.). Справочник Бретерика по реактивным химическим опасностям . Том 1 (5-е изд.). Оксфорд: Elsevier. стр. 1452.
  6. ^ abc Booth, Harold Simmons (1939). Неорганические синтезы . McGraw-Hill. стр. 45–47. ISBN 978-0-07-048517-4.
  7. ^ abc Emeléus, HJ; Ebsworth, EAV; Maddock, AG (2011). Новые пути в неорганической химии . Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-27913-0.
  8. ^ Саутер, Филип Ф.; Эндрюс, Лестер; Даунс, Энтони Дж. (декабрь 1994 г.). «Наблюдаемые и рассчитанные спектры комбинационного рассеяния молекул Ga 2 H 6 и Ga 2 D 6 ». Журнал физической химии . 98 (49): 12824–12827. doi :10.1021/j100100a004.