Алюмогідрид літію

Алю́могідри́д лі́тію, лі́тій тетра́гідро́алюміна́т — неорганічна сполука, змішаний гідрид складу LiAlH₄. За звичайних умов являє собою світло-сіру тверду речовину, розкладається за температури вище 125 °C. Активно використовується у синтезах як відновник та агент для гідрування.

Алюмогідрид літію
Назва за IUPAC	Літій тетрагідроалюмінат
Інші назви	аланат літію, літій-алюміній гідрид
Ідентифікатори
Номер CAS	16853-85-3
Номер EINECS	240-877-9
ChEBI	30142
RTECS	BD0100000
SMILES	[Li+].[AlH4-][1]
InChI	InChI=1S/Al.Li.4H/q-1;+1;;;;
Номер Ґмеліна	13167
Властивості
Молекулярна формула	LiAlH4
Молекулярна маса	37,955 г/моль
Зовнішній вигляд	світло-сіра тверда речовина
Густина	0,917 г/см3[2]
Тпл	125 °C (розкладається)[2]
Розчинність (вода)	реагує
Розчинність (етанол)	розчинний
Розчинність (етери)	розчинний
Розчинність (тетрагідрофуран)	розчинний
Пов'язані речовини
Пов'язані речовини	гідрид літію, гідрид алюмінію, алюмогідрид натрію
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Отримання

Алюмогідрид літію вперше був отриманий Германном Шлезінгером у 1947 році шляхом взаємодії гідриду літію та хлориду алюмінію в етерному середовищі:

${\displaystyle \mathrm {4LiH+AlCl_{3}\ {\xrightarrow {ether}}\ LiAlH_{4}+3LiCl} }$

Пізніше було запропоновано використовувати бромід алюмінію замість хлориду, тому як бромід літію розчиняється в етерах і не заважає виділяти кінцевий продукт.

Фізичні властивості

Алюмогідрид літію являє собою світло-сірий, іноді білий, порошок. Відносно малостійкий — за температури вище 125 °C він починає розкладатися. Розчиняється у спиртах, етерах і тетрагідрофурані, а от з водою реагує.

Алюмогідрид літію

Хімічні властивості

За підвищених температур тетрагідроалюмінат є нестійкою сполукою. Так, без доступу кисню від розкладається при температурах вище 125 °C:

${\displaystyle \mathrm {2LiAlH_{4}\ {\xrightarrow {>125^{0}C,vacuum}}\ 2Al+2LiH+3H_{2}} }$

При нагріванні з доступом кисню він повністю окиснюється:

${\displaystyle \mathrm {2LiAlH_{4}+4O_{2}\ {\xrightarrow {>150^{o}C}}\ Al_{2}O_{3}+Li_{2}O+4H_{2}O} }$

Алюмогідрид реагує з водою та розведеними кислотами:

${\displaystyle \mathrm {LiAlH_{4}+4H_{2}O\longrightarrow Al(OH)_{3}+LiOH+4H_{2}} }$

${\displaystyle \mathrm {LiAlH_{4}+4HCl\longrightarrow AlCl_{3}+LiCl+4H_{2}} }$

Він активно застосовується як агент гідрування — за його допомогою отримують, наприклад, бороводні, моносилан, гідриди металів (станан, бісмутин тощо):

${\displaystyle \mathrm {3LiAlH_{4}+4BCl_{3}\longrightarrow 2B_{2}H_{6}+3LiCl+3AlCl_{3}} }$

${\displaystyle \mathrm {LiAlH_{4}+SnCl_{4}\longrightarrow SnH_{4}+LiCl+AlCl_{3}} }$

Відновлення карбонових кислот

Відновлення естерів

Відновлення амідів

Основним застосування алюмогідриду є реакції відновлення в органічному синтезі. Так, його застосовують для відновлення карбонових кислот до первинних спиртів, кетонів до вторинних спиртів, а естерів до суміші спиртів в залежності від складу -OR':

• первинних при -OR' = -O-CH2-R'';
• первинного та вторинного при -OR' типу -O-CH(R'')₂ чи -O-CH(R'',R'''), на приклад ізопропілокси-(-O-CH(CH₃)₂);
• первинного та третинного при -OR' типу -O-C(R'')₃, -O-C(R'')₂(R''') або -O-C(R'')(R''')(R'''').

При відновленні амідів карбонових кислот:

• N-незаміщених амідів до первинних амінів, R-C(=O)-NH₂ до R-CH₂-NH₂ ;
• у випадку N-монозаміщених амідів кислот до відповідних вторинних амінів, R-C(=O)-NHR' до R-CH₂-NHR';
• у випадку N,N-дизаміщених амідів кислот до відповідних третинних амінів, R-C(=O)-N(R')₂ чи R-C(=O)-N(R')(R'') до таких R-CH₂-N(R')₂ або R-CH₂-N(R')(R'').

Див. також

• Відновник
• Гідриди
• Гідрид літію