硼氢化铝

硼氢化铝
	IUPAC名; Aluminium borohydride
别名	Aluminum borohydride, aluminium tetrahydroborate, aluminum tetrahydroborate
识别
CAS号	16962-07-5
ChemSpider	55734
SMILES	[Al+3].[BH4-].[BH4-].[BH4-];
InChI	1/Al.3BH4/h;31H4/q+3;3-1;
InChIKey	LNJYEMMRSAGORU-UHFFFAOYAC
性质
化学式	Al(BH4)3
摩尔质量	71.51 g·mol⁻¹
外观	无色易燃液体
熔点	-64.5 °C（209 K）
沸点	44.5 °C（318 K）
溶解性（水）	与水反应
危险性
闪点	自燃
	若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

硼氢化铝，又称四氢硼酸铝，是一种无机化合物，化学式为Al(BH₄)₃。它是一种挥发性易自燃的液体，用于火箭燃料、航空煤油添加剂和实验室用还原剂。与多数离子型的金属硼氢化物不同的是，硼氢化铝是一种共价化合物。^[2]^[3]^[4]

性质

硼氢化铝是无色的挥发性液体，是铝化合物中最容易挥发的。^[5]它在空气中猛烈氧化，但在真空中，低于25℃缓慢分解，加热至70℃，硼氢化铝分解失去氢，形成不同的挥发性产物：

Al(BH₄)₃ → HAl(BH₄)₂ + [BH₃]^[5]

制备

最早制备硼氢化铝的方法是三甲基铝与过量的乙硼烷发生反应：^[5]^[6]

Al₂(CH₃)₆ + 4 B₂H₆ → 2 B(CH₃)₃ + 2 Al(BH₄)₃

然而这种方法产率较低，速率又慢，不适用于工业生产，后来被废弃。

硼氢化铝可由硼氢化钠与氯化铝反应来制备：^[7]

3 NaBH₄ + AlCl₃ → Al(BH₄)₃ + 3 NaCl

此反应在100-150℃、无溶剂的条件下反应。若氯化铝过量，则会产生氯化硼氢化铝ClAl(BH₄)₂或Cl₂AlBH₄。^[5]

而在四氢呋喃中，硼氢化钙与氯化铝的类似反应可制得不易自燃的四氢呋喃加合物：^[2]

3 Ca(BH₄)₂ + 2 AlCl₃ → 3 CaCl₂ + 2 Al(BH₄)₃

反应

与所有的硼氢化物一样，它是一种还原剂以及负氢提供者。它与水反应生成氢气，^[7]并能还原羧酸酯、醛和酮到醇。^[2]

硼氢化铝与四甲基锡或四甲基铅剧烈反应，生成固体产物，最终分解成金属单质、氢气、甲基硼烷和一甲基硼氢化铝（CH
3Al(BH
4)
2），但是并未获得二甲基或三甲基取代的硼氢化铝，这可能是取代反应中间体的空间位阻过大所造成的。而该反应的中间体可能是Me₂Sn(BH₄)₂和Me₃PbBH₄一类的物质。^[8]

参考文献

^ Handbook of Chemistry and Physics 97. CRC Press. 2016: 4–44 [2018-07-31]. ISBN 1-4987-5428-7.
^ ^2.0 ^2.1 ^2.2 J. Kollonitsch & O. Fuchs. Preparation of Aluminium Borohydride and its Applications in Organic Reductions. Nature. 1955, 176 (4492): 1081. doi:10.1038/1761081a0.
^ Miwa, K.; Ohba, N.; Towata, S.; Nakamori, Y.; Züttel, A.; Orimo, S. First-principles study on thermodynamical stability of metal borohydrides: Aluminum borohydride Al(BH₄)₃. J. Alloys Compd. 2007,. 446–447: 310–314. doi:10.1016/j.jallcom.2006.11.140.
^ Ogg, Richard A.; Ray, James D. Nuclear magnetic resonance spectrum and molecular structure of aluminium borohydride. Discussions of the Faraday Society. 1955-01-01, 19: 239. doi:10.1039/df9551900239.
^ ^5.0 ^5.1 ^5.2 ^5.3 《硼氢化合物》.郑学家主编.化学工业出版社. ISBN 978-7-122-11506-5.第四章锂、钾、铝、铍、钙、铷及锌的金属硼氢化物
^ Hinkamp, James B.; Hnizda, Vincent. Aluminum Borohydride Preparation. Industrial & Engineering Chemistry. 1955-08-01, 47 (8): 1560–1562. doi:10.1021/ie50548a032.
^ ^7.0 ^7.1 Perry, Dale L.; Phillips, Sidney L. Handbook of Inorganic Compounds. CRC Press. 1995: 3–4 [2007-12-09]. ISBN 0-8493-8671-3.
^ Holliday, A.K.; Jeffers, W. The reaction of aluminium borohydride with tin and lead tetramethyl. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 1958-03-31, 6 (2): 134–137. doi:10.1016/0022-1902(58)80058-5.

扩展阅读

Fletcher, Edward; Foster, Hampton; Straight, David. Aluminum Borohydride and Mixtures with Hydrocarbons in Jet Engine Combustor Ignition. Industrial & Engineering Chemistry. 1959, 51 (11): 1389. doi:10.1021/ie50599a044.
Hinkamp, James B.; Hnizda, Vincent. Aluminum Borohydride Preparation. Industrial & Engineering Chemistry. 1955, 47 (8): 1560. doi:10.1021/ie50548a032.

[hand-1] Handbook of Chemistry and Physics 97. CRC Press. 2016: 4–44 [2018-07-31]. ISBN 1-4987-5428-7.

[kollonitsch-2] 2.0 ^2.1 ^2.2 J. Kollonitsch & O. Fuchs. Preparation of Aluminium Borohydride and its Applications in Organic Reductions. Nature. 1955, 176 (4492): 1081. doi:10.1038/1761081a0.

[3] Miwa, K.; Ohba, N.; Towata, S.; Nakamori, Y.; Züttel, A.; Orimo, S. First-principles study on thermodynamical stability of metal borohydrides: Aluminum borohydride Al(BH₄)₃. J. Alloys Compd. 2007,. 446–447: 310–314. doi:10.1016/j.jallcom.2006.11.140.

[4] Ogg, Richard A.; Ray, James D. Nuclear magnetic resonance spectrum and molecular structure of aluminium borohydride. Discussions of the Faraday Society. 1955-01-01, 19: 239. doi:10.1039/df9551900239.

[pqhhw_4-5] 5.0 ^5.1 ^5.2 ^5.3 《硼氢化合物》.郑学家主编.化学工业出版社. ISBN 978-7-122-11506-5.第四章锂、钾、铝、铍、钙、铷及锌的金属硼氢化物

[6] Hinkamp, James B.; Hnizda, Vincent. Aluminum Borohydride Preparation. Industrial & Engineering Chemistry. 1955-08-01, 47 (8): 1560–1562. doi:10.1021/ie50548a032.

[inorg-7] 7.0 ^7.1 Perry, Dale L.; Phillips, Sidney L. Handbook of Inorganic Compounds. CRC Press. 1995: 3–4 [2007-12-09]. ISBN 0-8493-8671-3.

[8] Holliday, A.K.; Jeffers, W. The reaction of aluminium borohydride with tin and lead tetramethyl. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 1958-03-31, 6 (2): 134–137. doi:10.1016/0022-1902(58)80058-5.

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硼氢化铝

性质

制备

反应

参考文献

扩展阅读

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