Organoalumiiniyhdisteet

Organoalumiiniyhdisteet ovat organometalliyhdisteitä, jotka sisältävät alumiinin ja hiilen välisen kovalenttisen sidoksen. Organoalumiiniyhdisteitä käytetään muun muassa alkeenien polymeroinneissa, lineaaristen alkoholien valmistuksessa, muiden organometalliyhdisteiden valmistukseen, pelkistiminä ja elektroniikan komponenttien valmistuksessa. Organoalumiiniyhdisteitä tuotetaan ja käytetään vuosittain miljoonia kilogrammoja.^{[1][2][3][4][5]}

Organoalumiiniyhdisteet sisältävät hiilen ja alumiinin välisen kovalenttisen sidoksen

Ominaisuudet

Trietyylialumiinin dimeeri

Yksinkertaiset trialkyyli- tai triaryylialumiiniyhdisteet (R₃Al) ovat ulkomuodoltaan värittömiä nesteitä, tai alkyyliketjujen ollessa pitkiä valkoisia vahamaisia kiinteitä aineita. Ne eivät esiinny kiinteänä eivätkä liuoksissa monomeereina, kuin ainoastaan siinä tapauksessa, että alkyyliryhmät ovat voimakkaasti steerisesti estyneitä. Sen sijaan ne esiintyvät dimeereinä, joissa alumiini on koordinoitunut neljään alkyyliryhmään. Yksinkertaiset organoalumiiniyhdisteet ovat hyvin reaktiivisia. Ne hapettuvat helposti ilman hapen vaikutuksesta ja reagoi kiivaasti veden ja ilmankosteuden kanssa. Nämä reaktiot voivat olla pyroforisia, eli yhdiste voi syttyä palamaan. Tämän ominaisuuden vuoksi organoalumiiniyhdisteitä käytetään ja säilytetään suojakaasun kuten typen tai argonin alaisuudessa. Organoalumiiniyhdisteet voivat koordinoitua orgaanisten liuottimien kuten eetterien ja amiinien kanssa.^{[1][2][3][4][5]}

Trialkyylialumiiniyhdisteiden lisäksi tunnetaan myös organoalumiinihalogenideja, joiden kaava voi olla RAlX₂ ta R₂AlX. Näissä halogeenin ollessa kloori, bromi tai jodi on rakenne trialkyylialumiiniyhdisteiden kaltainen dimeeri. Alkyylialumiinifluoridit sen sijaan esiintyvät useammin monomeerisina. Alkyylialumiinihalogenidit ovat hieman trialkyylialumiineja stabiilimpia hydrolyysiä tai hapettumista vastaan, mutta siltikin hyvin reaktiivisia. Tunnetaan myös voimakkaina pelkistimenä käytettäviä dialkyylialumiinihydridejä, kuten di-isobutyylialumiinihydridi.^{[1][2][3][4][5]}

Valmistus

Laboratoriomittakaavassa käyttökelpoinen menetelmä organoalumiiniyhdisteiden valmistamiseen on vaihtometallointireaktio organoelohopeayhdisteiden kanssa. Teollisuudessa käytetympi menetelmä on alumiinin ja alkyylihalogenidin, tyypillisesti alkyylikloridin, välinen reaktio. Reaktiossa muodostuva seskvikloridivälivaihe muutetaan trialkyylialumiiniksi natriumin tai magnesiumin avulla. Toinen yleisesti käytetty menetelmä on niin kutsuttu hydroaluminointi, jossa metallinen alumiini ja vety reagoivat alkeenien kanssa pelkistimen kuten trialkyylialumiinin tai litiumalumiinihydridin läsnä ollessa.^{[1][2][3][4][5]}

2 Al + 3 R₂Hg → R₆Al₂ + 3 Hg

4 Al + 6 RCl → R₄Al₂Cl₂ + R₂Al₂Cl₄

3 Al + 3/2 H₂ + 6 CH₂=CHR → [HAl(CH₂CHR)₂]₃