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氫化鋁鋰的制造和用途

2015-12-28 點擊數:3900
 一、氫化鋁鉀,又名四氫化鋁鋰、四氫鋁鋰是一種白色或灰白色結晶粉末,分子式:H4AlLi分子量37.9543不溶于烴類,溶于乙醚、四氫呋喃、二甲基溶纖劑,微溶于正丁醚,不溶或極微溶于烴類和二惡烷。熔點為140℃相對密度(水=1)0.92穩定性穩定 常溫下在干空氣中能穩定存在。易受潮氣作用。遇水和醇發生劇烈反應。
  二、氫化鋁鋰的制備方法有Schlesinger 法、高壓合成法、氫化鋁鈉制取等。由于Schlesinger 法較簡便,至今仍是制取氫化鋁鋰的主要方法。
  1、Schlesinger 法:
  1947年Schlesinger、Bond和Finholt首次制得氫化鋁鋰,其方法是令氫化鋰與無水三氯化鋁在乙醚中進行反應:4LiH + AlCl3 ?Et2O→ LiAlH4 + 3LiCl這個反應一般稱為 Schlesinger 反應,反應產率以三氯化鋁計算為86%。反應開始時要加入少量氫化鋁鋰作為引發劑,否則反應要經歷一段誘導期才能發生,并且一旦開始后會以猛烈的速度進行,容易發生事故。Schlesinger 法有很多缺點,如需要用引發劑、氫化鋰要求過量和高度粉細、需要用稀缺的原料金屬鋰、反應中3/4的氫化鋰轉化為價廉的氯化鋰等。
  2、高壓合成法:用堿金屬或氫化物,鋁,高壓氫在烴或醚溶劑中反應。
  LiH + Al + 2H2 → LiAlH4
  3、由氫化鋁鈉制取。工業合成上一般采用高溫高壓合成氫化鋁鈉,然后與氯化鋰進行復分解反應。這一制備方法可以實現氫化鋁鋰的高產率:
  Na + Al + 2H2 → NaAlH4
  NaAlH4 + LiCl ?Et2O→ LiAlH4 + NaCl
  其中LiCl由氫化鋁鋰的醚溶液過濾掉,隨后使氫化鋁鋰析出,獲得包含1%(w/w)左右LiCl的產品。上述的氫化鋁鈉若換成氫化鋁鉀也可反應,可與氯化鋰或是乙醚或四氫呋喃中的氫化鋰反應。
  氫化鋁鋰是白色固體,但工業品由于含有雜質,通常為灰色粉末。氫化鋁鋰可以通過從乙醚中重新結晶來提純,若進行大規模的提純可以使用索式提取器。一般來說,不純的灰色粉末用于合成,因為雜質是無害的,可以很容易地與有機產物分離。純氫化鋁鋰粉末是在空氣中自燃,但大塊晶體不易自燃。一些氫化鋁鋰工業品中會包含礦物油,以防止材料與空氣中的水反應,但更通常的作法是放入防水塑料袋中密封。
  三、氫化鋁鋰的用途:
  1、在醫藥、香料、農藥、染料及其他精細有機合成中用作還原劑。
  2、用作醛、酮、酯等還原劑,反應堆的控制棒、電池材料。
  3、丁二烯、異二烯等二烯烴聚合用催化劑,改進合金機械性能的添加劑,煉鋼和制造銅合金的脫氧劑。
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