Litiumalumiinihydridijauheon epäorgaaninen yhdiste, jolla on LialH4: n kemiallinen kaava, CAS 16853-85-3. Se on valkoinen kiteinen jauhe, liukenematon hiilivetyihin, liukenee eetteriin, tetrahydrofuraaniin, liukoinen tetrahydrofuraaniin, eetteriin ja dimetyyliliuottimeen, liukenee hiukan dibutyylieetteriin ja melkein liukenevat dioksaani- ja hiilivetyyhdisteisiin. Lithum -alumiinihydridi on stabiili kuivassa ilmassa ja hydrolysoi väkivaltaisesti kosteassa ilmassa, vapauttaen suuren määrän H2: ta ja polttamista. Se voi vähentää ketoneja, aldehydejä, happoja, estereitä, anhydridejä, kinoneja jne. Alkoholille, halogenoituihin hiilivetyihin hiilivetyihin ja nitriileihin primaarisiin amiiniin. Lithum -alumiinihydridiä käytetään laajasti lääketieteessä, torjunta -aineilla, mausteilla, väriaineilla ja muilla aloilla sen erinomaisen pelkistettävyyden vuoksi, ja sitä käytetään pelkistävänä aineena muussa orgaanisessa synteesissä. Samanaikaisesti Lithum -alumiini -hydridi vapauttaa paljon lämpöenergiaa polttaessa, ja sitä käytetään myös lisäaineena ohjuksille ja laukaisuajoneuvoille.
|
Voimme lähettää oikealla nimellä! Litiumalumiinihydridi, CAS 16853-85-3 HS -koodi: 2850009090
Selitys oikean nimen lähetys: |
 |
|
Kemiallinen kaava |
Alh4li |
|
Tarkka massa |
38 |
|
Molekyylipaino |
38 |
|
m/z |
38 (100.0%), 37 (8.2%) |
|
Alkuainianalyysi |
Al, 71.09; H, 10,62; Li, 18.29 |
|
|
|
Analyysilitiumalumiinihydridijauhe: orgaanisesta synteesistä leikkuu - reunatekniikka
Lithum -alumiinihydridi (liAlh ₄), valkoisesta tai vaaleankeltaisena kiteisenä jauheena, on korvaamatonta arvoa orgaanisessa synteesissä, uusissa energiamateriaaleissa, lääkkeissä, ilmailu-, ydinteollisuudessa ja muissa aloissa sen voimakkaan pelkistys- ja ainutlaatuisten kemiallisten ominaisuuksien vuoksi. Tämä artikkeli alkaa sen ydinsovelluksista, yhdistää teollisuuskäytäntö ja leikkaaminen - Edge Exploration ja selvittää systemaattisesti LITHUM -alumiinihydridin monipuoliset sovellusskenaariot.
Lithum -alumiinihydridi on yksi tärkeimmistä orgaanisen kemian vähentämisaineista, ja pelkistyskyky ylittää huomattavasti samanlaisten reagenssien, kuten natriumborohydridi. Se voi vähentää tehokkaasti erilaisia happea -, joka sisältää ja typpeä -, joka sisältää funktionaalisia ryhmiä
Karbonyyliyhdisteiden vähentäminen
Lithum -alumiinihydridi voi vähentää aldehydejä ja ketoneja primaarisiin ja sekundaarisiin alkoholeihin lievässä reaktio -olosuhteissa (voidaan suorittaa huoneenlämpötilassa), saannon ollessa yli 90%. Esimerkiksi masennuslääkkeen syntetisointiprosessissa litum -alumiinihydridi voi vähentää keskeisiä väliketoneja alkoholiin tarjoamalla aktiivisia ryhmiä seuraavia vaiheita varten.
Estereiden ja amidien syvän vähentäminen
Perinteisiä pelkistäviä aineita on vaikea vähentää estereitä alkoholiksi, kun taas LITHUM -alumiinihydridi voi voittaa tämän rajoituksen muuttamalla esteriryhmät suoraan primaarisiksi alkoholiksi.
Kun syntetisoivat kipulääke -ibuprofeenia, litum -alumiinihydridiä käytetään vähentämään esteriryhmiä, yksinkertaistamaan synteesireittiä ja parantamaan satoa. Lisäksi se voi myös vähentää amideja amiineiksi, mikä tarjoaa avainvälineen aminohappojen ja peptidiyhdisteiden valmistukseen.
Erityinen funktionaalinen ryhmän muuntaminen
Nitriilin pelkistys: Nitriiliryhmien muuntaminen primaarisiksi amiiniksi epileptisen lääkekarbamatsepiinin synteesiksi.
Halogenoidut hiilivetyjen dehalogenointi: Inertillä liuottimissa liTHUM -alumiinihydridi voi poistaa halogeenit halogenoiduista hiilivedyistä ja tuottaa hiilivetyyhdisteitä.
Nitroyhdisteiden vähentäminen: Vähennä aromaattisia nitroyhdisteitä AZO -yhdisteiksi jatkokäyttöä varten väriaineen synteesissä.
Tapaus: Syntetisoidessaan anti -lääkkeen itraviriiniä, LITHUM -alumiinihydridi vähensi avainvälituotteen esteriryhmää, lyhentäen reaktioaskeita 5: stä 3: sta ja lisäämällä kokonaistuotantoa 25%.
Litiumalumiinihydridiä ei käytetä vain synteettisenä raaka -aineena farmaseuttisella kentällä, vaan myös suoraan huumeiden tutkimukseen ja kehitykseen, mutta sen toksisuutta on valvottava tiukasti:
Lääkevälituotteiden synteesi
Antibiootit: Kefalosporiiniantibioottien synteesissä käytetään litum -alumiinihydridiä sivuketjun esteriryhmien vähentämiseen ja aktiivisten alkoholiryhmien tuottamiseen.
Antituumorilääkkeet: Paklitakselin sivuketjujen synteesi riippuu ketoniryhmien pelkistämisestä liTHUM -alumiinihydridillä, varmistaen lääkkeen ja mikrotubulusproteiinien välisen sitoutumisaktiivisuuden.
Suoran lääkkeen käytön tutkiminen
Happo nopeakäsittely: LITHUM -alumiinihydridi voi neutraloida mahahapon (=1.5-3.5) ja lievittää mahahaavojen oireita. Mutta sen vahva emäksisyys (PKA ≈ 36) voi helposti aiheuttaa ripulia, ja se on vähitellen korvattu alumiinimagnesiumkarbonaattisotermisellä ja formulaatiolla kliinisessä käytännössä.
Tulehdukselliset ja kipulääkkeet: Laboratoriotutkimukset ovat osoittaneet, että LITHUM -alumiinihydridi voi estää Cox - 2 -entsyymiaktiivisuutta ja vähentää tulehduksellisten tekijöiden (IL -6, TNF -) nivelreuman mallisiirihiirien kanssa, mutta se ei ole vielä päässyt kliiniseen harjoitteluun myrkyllisyysongelmien vuoksi.
Riskivaroitus: LiThumin alumiinihydridin LD ₅₀ (suun kautta annettava roti) on 100 mg/kg, mikä on erittäin myrkyllinen aine. Hydrolyysituotteen alumiinihydroksidi voi tallettaa aivokudokseen aiheuttaen neurotoksisuutta, joten farmaseuttisten sovellusten on noudatettava tiukasti GMP -standardeja.
Lithum -alumiinihydridin kevyt ja korkea - energiaominaisuudet tekevät siitä avain raaka -aineen korkealle - loppuvalmistus:
Raketin potkuri
1 kg: n polttaminen litumia voi vapauttaa 42998 KJ lämpöä, joka on 20000 -kertainen hiilellä. Lithum -alumiinihydridi, joka on kiinteänä ponneaineen lisäaineena, voi lisätä spesifistä impulssia (250 s: stä 280 s) ja vähentää rakettien käynnistyskustannuksia. Jotkut Kiinan pitkän maaliskuun sarjan mallit ovat ottaneet käyttöön komposiittipotkurit, jotka sisältävät Lithumin alumiinihydridiä.
Ydinreaktorin ohjaustanko
Lithum -alumiinihydridin (σ =0.3 bar) neutronien absorptio -poikkileikkaus on kohtalainen ja sitä voidaan käyttää ydinreaktorien tehon säätelemiseen. Ranskan EPR -ydinvoimalaitoksen ohjaustangot on valmistettu litumin alumiinihydridiboorihiilikomposiittimateriaalista tarkan lämpötilan hallinnan saavuttamiseksi.
Satelliittivedyn varastointi energian tarjonnan saavuttamiseksi
Pienissä kiertoradalla satelliitteissa liTHUM -alumiinihydridin vedyn varastointijärjestelmä voi tarjota vetylähteen polttokennoille, akun käyttöikä kolme kertaa pidempään kuin perinteiset liTHUM -akut. Eurooppalainen Copernicus -ympäristön seurantasatelliitti on soveltanut tätä tekniikkaa.
Teollisuuskatalyysin ja materiaalimodifikaatio 'salainen ase'
Lithumin alumiinihydridin voimakas pelkistys ja alkalisuus tekevät siitä katalyytin tai lisäaineen erilaisille teollisuusprosesseille
Katalysaattori polymerointireaktiolle
Butadieenipolymeroinnissa liTHUM -alumiinihydridi voi säätää polymeerin molekyylipainon jakautumista (MW/MN pelkistetty 3,0: sta 1,5: een), mikä parantaa kumin kyynellujuutta. Kiina Zhongce -kumiryhmä on soveltanut sitä korkean - suorituskykyrenkaiden tuotantoon, mikä lisää kulumiskestävyyttä 20%.
Metallien puhdistus deoksidisaattori
Kuparin sulattamisessa 0,001% litum -alumiinihydridin lisääminen voi poistaa happivammaisuuksia (50 ppm: stä 5 ppm: iin) ja lisätä johtavuutta 101% IAC: iin (kansainvälinen hehkutettu kuparistandardi). Sen jälkeen kun Jiangxi -kupariryhmä hyväksyi tämän tekniikan, kuparimateriaalien viennin pätevyysaste nousi 92 prosentista 98 prosenttiin.
Keraamisen materiaalin sintrausaine
Lithum -alumiinihydridi voi alentaa piinitridikeramiikan sintrauslämpötilaa (1800 asteesta 1600 asteeseen), samalla kun se tukahduttaa epänormaalin viljan kasvua, lisäämällä keramiikan taivutuslujuutta 800 MPa: sta 1200 MPa: iin. Japanin Kyocera Corporation käyttää sitä korkeaan - -työkalutuotantoon, pidentäen sen käyttöiän 50%.
Teknologisilla läpimurtoilla litum -alumiinihydridin levitys nouseville aloille on laajeneva:
Kvanttilaskentamateriaalit
Lithum -alumiinihydridihutkikalvoa voidaan käyttää substraattimateriaalina suprajohtavien kvanttibittien suhteen, ja sen matala dielektrisyysvakio (ε ≈ 3) voi vähentää signaalin menetystä. IBM: n kvanttilaskentatiimin kokeilu osoittaa, että tämä materiaali laajentaa kvanttibittien koheesiaikaa 100 μs.
Metallijauheen 3D -tulostus
LITHUM -alumiinihydridillä päällystetty alumiiniseosjauhe (kuten ALSI10MG) voi tukahduttaa lämpöhalkeamat selektiivisen laserisulatusprosessin (SLM) prosessin aikana, ja painettujen osien tiheys voi saavuttaa 99,9%. Saksalainen yritys EOS on kaupallistanut sen lentokoneiden moottorin terien valmistukseen.
Joustavat elektroniset laitteet
Litiumalumiinihydridi ja polydimetyylisiloksaani (PDMS) -komposiittia voidaan käyttää johtavien elastomeerien valmistukseen (johtavuus 10 s/m) pukeutuneille laiteelektrodeille. Etelä -Korean Samsung -tiimin kehittämä joustava anturi perustuu tähän materiaaliin, ja vastusmuutos on vain 5%, kun vetolujuus saavuttaa 300%.
Lithum -alumiinihydridistä, joka on orgaanisen synteesin "universaalista pelkistävää ainetta" kvanttilaskennan "potentiaaliseen materiaaliin", ajaa edelleen teknistä kehitystä ainutlaatuisilla kemiallisilla ominaisuuksillaan. Tulevaisuudessa vihreän synteesitekniikan ja turvallisuussuojausjärjestelmän parantamisen myötä sen käyttörajoja laajennetaan edelleen, mikä tarjoaa avaintukea uusien energian, uusien materiaalien ja korkean - päätevalmistuskenttien tutkimukselle. Tehokkuuden ja turvallisuuden välisen tasapainon löytäminen on kuitenkin edelleen ytimen ehdotus Lithumin alumiinihydridin teollistumisprosessissa.
Kemialliset ominaisuudetlitiumalumiinihydridijauheesitetään seuraavissa näkökohdissa:
Litiumin alumiinihydridi on metastabiilinen huoneenlämpötilassa. Pitkän - -termin tallennustilan aikana LITHUM -alumiini -hydridi hajotetaan li3alh6: ksi ja liH: ksi. Tätä prosessia voidaan kiihdyttää sellaisilla kokayalyyttisillä elementeillä kuin titaani, rauta ja vanadari. Lithum -alumiinihydridiä lämmittäessä reaktiomekanismi on jaettu kolmeen vaiheeseen:
3lialH4 → li3alh 6 + 2 al + 3 H2 ↑ (R1)
2li3alh6 → 6lih + 2 al + 3 H2 ↑ (R2)
2lih + 2 Al → 2Lial +H2 ↑ (R3)
R1 alkaa yleensä litiumalumiini -hydridin sulamisella, lämpötila -alueella 150 ~ 170 astetta ja hajoaa sitten LI3ALH6: ksi välittömästi, mutta R1 suoritetaan LIALH4: n sulamispisteen alapuolella. Noin 200 asteessa Li3alh6 hajoaa LIH: ksi ja Al (R2): ksi ja hajoaa sitten Lialiksi (R3) yli 400 asteen. Käytännössä reaktio R1 on peruuttamaton, kun taas R3 on palautuva ja tasapainopaine 500 asteessa on 25 kPa. R1: n ja R2: n reaktio voi tapahtua huoneenlämpötilassa sopivalla katalyyttillä.
Lialh4 reagoi väkivaltaisesti ja räjähtävästi vedellä ja vapauttaa vety:
Lialh 4 + 2 H2O → LIALO 2 + 4 H2 ↑
Lialh 4 + 4 H2O → LiOH +Al (OH) 3+ 4 H2 ↑
Koska vapautuva vety on kvantitatiivinen, tätä reaktiota voidaan käyttää näytteen litum -alumiinihydridin pitoisuuden määrittämiseen. Reaktion estämiseksi on liian väkivaltainen, jokin dioksaani, etyleeniglykolidimetyylieetteri tai tetrahydrofuraani lisätään usein laimennelmina. Tämä reaktio tarjoaa hyödyllisen laboratoriomenetelmän vedyn tuotantoon. Ilmalle pitkään altistetut näytteet muuttuvat yleensä valkoisiksi, koska näytteet ovat absorboineet tarpeeksi vettä valkoisen seoksen muodostamiseksi, joka koostuu liTHUM -hydroksidista ja alumiinihydroksidista.
Lialh4: n eetterin tai tetrahydrofuraaniliuos voi reagoida väkivaltaisesti ammoniakin kanssa vedyn vapauttamiseksi:
Lialh 4+4 nh3 → lial (nh2) 4+2 H2 ↑
Kun ammoniakin määrä on riittämätön, seuraava reaktio tapahtuu:
2lialh 4+5 nh3 → [liAlh (nh2) 2] 2nH +6 H2 ↑
Kun NH3/LIALH4 -suhde on pienempi, kaikki kolme ammoniakin vetyä voidaan korvata:
3Lialh 4+ NH3 → (lialh3) 3n +3 H2 ↑
Litiumalumiini -hydridi voi reagoida melkein kaikkien halogenidien kanssa vastaavan koordinaation alumiinihydridin tuottamiseksi. Kun koordinaatioalumiinihydridi on epävakaa, se hajoaa vastaavaksi hydridiksi. Yleinen kaava on:
nlialh 4+ mxn → m (alh4) n+nlix, m (alh4) n → mhn+nalh3
Siksi monet metalli- tai ei - metalliset hydridit voidaan valmistaa tällä menetelmällä, kuten
LiAlh 4+4 nacl → 4nah+licl+alcl3
LITHUM -alumiinihydridi voi suorittaa kaksoishajoamisreaktion NAH: n kanssa tetrahydrofuraanissa natriumalumiinihydridin (NaalH4) tehokkaaseen tuottamiseksi:
LiAlh 4+ NAH → Naalh 4+ liH
Kaliumalumiinihydridi (Kalh4) voidaan valmistaa samalla tavalla dietyleeniglykolidimetyylieetterin kanssa kuin liuotin:
Lialh 4+ kh → Kalh 4+ liH
Litiumin alumiinihydridi voi vähentää monia orgaanisia yhdisteitä, ja sen eetteriä tai tetrahydrofuraaniliuosta käytetään yleisesti käytännössä. Litiumalumiini -hydridin pelkistyskyky on vahvempi kuin siihen liittyvän natriumborohydridin, koska Al - H -sidos on heikompi kuin B - H -sidos. Haitallisen varastoinnin ja käytön takia BIS (2 - metoksietoksi) natriumalumiini-hydridiä (punainen alumiini), litum-alumiinihydridiä, käytetään yleisesti alenevana aineena teollisuudessa, mutta lithum-alumiini-hydridiä käytetään edelleen pienimuotoisessa teollisessa tuotannossa.
Funktionaaliset ryhmät, joita voidaan vähentäälitiumalumiinihydridijauhepääasiassa:
Haloalkanes pelkistetään alkaaniksi. Jodoalkanien reaktio on nopein, jota seuraa bromoalkanit ja kloroalkanit. Tässä reaktiossa ensisijaisilla haloalkanilla (primaariset haloalkanit) on hyvä suorituskyky ja saatujen tuotteiden kokoonpanon muunnos, joten tätä reaktiota pidetään SN2 -mekanismina. Toissijaiset halogenoidut alkaanit (sekundaariset halogenoidut alkaanit) voidaan myös vähentää tällä menetelmällä. Tertiääriset halogenoidut hiilivedyt (tertiääriset halogenoidut alkaanit) ovat alttiita eliminointireaktiolle, joten tätä menetelmää ei voida soveltaa. Lithum -alumiinihydridiä voidaan käyttää vain alkoholiryhmien alkoholiryhmien vähentämiseen, eikä sitä voida käyttää yksinkertaisten olefiinien ja aromaattisten hiilivetyjen vähentämiseen.
Piilihalogenidit pelkistetään silaaniksi, kuten
LiAlh 4+ sicl4 → sih 4+ licl+alcl3
Karbonyyliyhdisteet (paitsi amideja) pelkistetään alkoholiksi, kuten estereiksi ja karboksyylihapoiksi, voidaan pelkistää primaarisiin alkoholeihin liTHUM -alumiinihydridillä. Ennen lithum -alumiinihydridin vähentämismenetelmän löytämistä, esteriä vähensi yleensä Bouverin ruskean pelkistysreaktion avulla, ts. Metallien natriumin vedettömän alkoholin kiehuvaa alkoholia, mutta tätä reaktiota on vaikea suorittaa. Aldehydejä ja ketoneja voidaan myös pelkistää alkoholiksi litiumalumiinihydridillä, mutta vähentämiseen käytetään yleensä lieviä reagensseja, kuten NABH4. , - tyydyttymättömät ketonit pelkistetään allyylialkoholiksi.
Epoksiyhdiste. Kun epoksiyhdiste on vähentynyt, LITHUM -alumiinihydridireagenssi hyökkää epoksiyhdisteen matalalle steeriselle esteelle, joka yleensä tuottaa sekundaarisia tai tertiäärisiä alkoholeja. Sykloheksaanioksidi pelkistetään ensisijaisesti sidosten alkoholiksi (pystysuorat sidokset).
Amidit ja imidit pelkistetään amiineiksi. Tällaisten reaktioiden saanto on yleensä korkea, ja n, n - -substituoitujen raaka -aineiden reaktio on paljon nopeampi kuin muut.
Nitriili pelkistetään primaariseksi amiiniksi. Lisäksi oksimit, nitroyhdisteet ja alkyyliatsidit voidaan pelkistää amiiniin. Kvaternääriset ammoniumkationit voidaan pelkistää vastaaviin tertiäärisiin amiiniin.
Reaktio alkoholin kanssa alkoksin litiumalumiinihydridin tuottamiseksi:
Lialh 4 + Roh → lial (tai) h 3 + H2 ↑
Lialh 4 + 2 Roh → lial (tai) 2H 2 + 2 H2 ↑
Lialh 4 + 3 Roh → lial (tai) 3H + 3 H2 ↑
Liaal (tai)2H2on sopiva reagenssi aldehydien, liaalin, vähentämiseksi (CH (CH (CH3)3)3H on sopiva reagenssi asyylikloridien pelkistämiseksi aldehydeille, ja litiumalumiinihydridi ei voi osittain vähentää asyyliklorideja vastaaviksi aldehydiksi, koska liTHUM -alumiinihydridi voi kokonaan vähentää jälkimmäisen primaariseksi alkoholiksi, joten on välttämätöntä käyttää lempeämpää kolmiosaa (CHORT -butyloxy lithum -alumiini -hydridiä (lial (OCS3)3)3H) asyylikloridien vähentämiseksi. Lithum Tri Tert Butoxy -alumiinihydridin reaktio asyylikloridin kanssa on paljon nopeampi kuin aldehydin kanssa. Esimerkiksi sulfoksidikloridin lisääminen isovaleriseen happoon tuottaa isovaleryylikloridia. Tällä hetkellälitiumalumiinihydridijauhevoidaan käyttää vähentämään isovaleryylikloridia isovaleraldehydiin, ja sato voi saavuttaa 65%.
Suositut Tagit: Litiumin alumiini-hydridijauhe CAS 16853-85-3, toimittajat, valmistajat, tehdas, tukkumyynti, osta, hinta, irtotavara, myytävänä