异丙醇铝是一个化合物,为白色半透明块状或圆柱形小块固体。有吸湿性。遇水分解成
氢氧化铝和
2-丙醇。
简介
铝
醇盐是在
催化剂的作用下采用金属铝与相应的醇直接反应制得。对于同一种金属,与其反应的醇的碳链越长、支链越多,反应速度越慢。比较铝与各种醇的反应速度,铝与丁醇及其以上的醇反应时间较长,与
甲醇和
乙醇的反应由于生成固体物质包覆于铝片表面,阻碍醇与铝的进一步反应。如果在此类反应中加入另一种
溶剂,溶解生成物,促进这两个反应的进行,将使过程复杂化。而铝与
丙醇和异丙醇的反应产物为液体,反应进行较快、较容易。在相同条件下,几种铝醇盐中异丙醇铝的
沸点最低,易于减压蒸馏进行纯化,异丙醇铝比正丙醇铝更具有优势,所以其应用更为广泛。
异丙醇铝(Al(OPri)3,三异丙醇铝的简称),
分子式C9H21AIO3,相对分子量204.33。异丙醇铝最早是由业历山大蒂森科在1898年的
俄罗斯物理化学年会上的论文中首次提及的。该物质在室温下为易吸潮的白色固体,可溶于
乙醇、
2-丙醇、苯、
甲苯、
三氯甲烷、
四氯化碳及
石油醚等有机
溶剂,遇水则分解。
异丙醇铝是一个选择性很高的醛
还原剂,它把
氢负离子转移给醛或酮,而本身氧化成
丙酮。异丙醇铝的结构很复杂,且
熔点容易受到杂质的影响。
物性数据
柱形小块
含量(Purity): 99%
熔点:128~132℃
溶解性:溶于乙醇、异丙醇、甲苯、
二氯甲烷、
氯乙烷。
化学特性:有 吸湿性。遇水分解成
氢氧化铝和
2-丙醇 毒性:低毒,LD5011300mg/kg
合成方式:在少量
氯化汞(生成活性很高的
铝汞齐)的
催化下,由
铝粉与
碘化钠异丙醇
加热反应即可。
结构
异丙醇铝分子
中国铝业的
配位数为4,理想结构拥有D3
对称群。最接近的
分子式为Al[(O-Pr)2Al(O-Pr)2]3,已被1H和27AI NMR、质谱和XRD所证实,其中Al
原子为六配位
八面体结构,与三个双齿的[Al(O-Pr)4]
配体相结合,这种被称为双分子桥状配位
配位化合物的结构为
反应活性
异丙醇铝具有很强的反应活性,能与众多试剂发生化学反应,尤其是含有羟基的试剂,现已广泛研究的有与水、醇、硅醇、酚、有机和
硅烷酯、
乙二醇、
有机酸和
酸酐、β-
二酮和酮酯、β-酮胺和Shiff碱、
烷基醇胺、和
羟胺、酮和醛、
卤化物和
酰卤、
硫醇、配位体化合物及不饱和物质等反应。
异丙醇铝与醇发生作用会改变其原有的性质,它们的作用有两种情况:
(1)溶解在
2-丙醇中。这种溶解作用,会使
醇盐配位数扩大,醇分子配位体取代其原有的配位体醇盐分子,缔合分子解体,缔合度下降。
(2)溶解在与其自身有不同基的醇中。这种作用称为醇解反应或醇交换反应。
Al(OR)3+ mR'OH → AI(OR)3-m(OR')m+ mROH
2. 醇盐分子间的缔合反应
多种醇盐溶解在醇溶液中,醉盐分子间会发生缔合反应。在溶解有多种醇盐的溶液中可能会形成多核醇盐
配位化合物。
电负性不同的元素或电负性接近,但能增加
配位数形成配位络合物的元素
醇盐分子之间能发生缔合反应,这是构成双金属醇盐
化学的基础。在
碘化钠条件下,用电负性较大元素的醉盐
滴定电负性小元素的醇盐,可生成双金属醇盐,异丙醇铝易形成[Al(O-Pr)4]
配体,具有很强的配合作用,可形成{M[Al(O-Pr)4]2}、{M’[Al(O-Pr)4]3}(M=
碱金属,M’=系)多种含铝的双金属盐,这类化合物在客液中,共至在
减压病加热时仍可稳定存在。
金属醇盐除铂(Pt)醇盐以外均极易水解。因此,在异丙醇铝的合成、保存和使用过程中需绝对避免潮湿气体。其水解过程可表示为:
水解:AI(OR)3+ H20 → Al(OH)x(OR)3-x+ xROH
4. MPV反应
MPV(Meerwein-Ponndorf-Verley)反应是
有机合成中还原醛、酮的重要方法,是在温和的条件下以醇为氢源,对
羰基的C=0
双键进行高效选择加氢还原的反应。异丙醇铝是该反应的一种重要的有机
还原剂,能选择性地将
醛和酮等基化合物还原成相应的醇,乃至将羰基还原成
CH2。而双键、硝基、
羧酸酯基及某些
卤族元素等不被还原。
用途
1、是
异植物醇、
睾丸素、
黄体酮、炔孕酮等激素类药物的中间体,也是铝酸酯
偶联剂的原料之一。
2、用作还原剂、强脱水剂。
4、医药中间体、
有机催化反应。异植物醇、睾丸素、沃氏
氧化物、黄体酮、
雄烯二酮、炔孕酮等激素类医药中间体,橡塑加工用铝酸酯偶联剂的原料之一,
彩釉玻璃增稠剂脂肪酸铝氧六环化合物AOC18的原料,也用途活性催化剂及载体,无机膜,适作
还原剂、脱水剂、防水剂。
毒性
有毒。对大鼠的LD50为11.3g/kg。设备应密闭,操作人员应穿戴防护用具。车间应通风。
质量指标
外观:白色或半透明块状物
铝的质量分数:12.5%~14.0%
异丙醇铝的质量分数:≥99.0%
分子结构
基本内容
中文名称:异丙醇铝
中文别名:三异丙氧基铝;AIP
英文别名:2-Propanol, aluminum salt; AIP; Aluminum(III)isopropoxide; Aluminum Isopropoxide; Aluminium iso-Propoxide; AIP; ; aluminum tripropan-2-olate; 2-propanol, aluminum salt (1:1)
分子量:204.24
存储方法
1.应远离火种用铁桶密封包装。防水、防潮。按有毒
化学药品规定贮运。
制备
最常用的制备
2-丙醇铝方法产生于1936年,具体步骤为加热,回流100g铝、1200mL异丙醇和5g
氯化汞的
混合物,可加入痕量的碘作为
引发剂。反应生成了
铝汞齐。在140-150°C、5mmHg
蒸馏纯化后,Young等人达到了85-90%的产率.
此外也可以使用
四氯化碳代替氯化汞或者碘,具体操作如下:由金属铝与异丙醇在氯化汞
催化下进行反应而制得。在配有回流
冷凝器和氯化钙
干燥管的1L
烧瓶内放置1mol铝丝或铝片,300mL
碘化钠2-丙醇可用工业异丙醇,加入其质量的5%的钠进行蒸馏而得到。以及0.5g HgCl2。加热回流,当开始沸腾时经冷凝器加入2mL四氯化碳,继续加热,直到突然开始放出
氢气。移去热源,有时还需冷却。当剧烈反应平静后,继续煮沸到铝完全反应完(约需6~12h),蒸出
溶剂后,将剩余物进行减压蒸馏,收集
沸点为130~140℃/933Pa(7mmHg)的产品。
收率90%~95%。产品一般要经1~2天后才
固化,可储藏在用
石蜡密封的玻璃瓶中。
反应
Meerwein-Ponndorf-Verley(MPV)反应中,用异丙醇铝-异丙醇,可将酮和醛还原为醇,而异丙醇铝-异丙醇自身被氧化为
丙酮。反应产物为
热力学控制。
Oppenauer反应中,上述反应物与产物交换,二级醇被氧化为酮,
高烯丙醇被氧化为α,β-不饱和
羰基化合物。
上述反应中涉及的异丙醇铝四聚体的解聚:
有人研究了Al(
oiPr)3
催化环酯开环聚合反应的应用。
产品介绍
本品(C9H21AlO3)为白玉色吸湿性固体,广泛用于药物中间体,
有机催化反应。
主要指标
Al2O3≥24.7%
主要使用途径
用作脱水剂、
催化剂、
防水剂、
还原剂,是
异植物醇、
睾丸素、
黄体酮、炔孕酮等激素类药物的中间体,也是铝酸酯
偶联剂的原料之一用作脱水剂、催化剂和防水剂的原料。可用于
锂电池正极材料。
包装
桶装 3包*10kg
异丙醇铝是一个选择性很高的醛酮还原剂,它把
氢负离子转移给醛或酮,而本身氧化成
丙酮。随着反应进行,把丙酮蒸出来,使反应 X向产物方向进行。
在反应中加入过量的
2-丙醇,新生的醇铝可以和异丙醇交换,再生成异丙醇铝,进行还原。因此,只要使用
催化量的异丙醇铝就可以完成反应。
此反应的优点:还原不饱和
羰基化合物时,特别顺利,不影响C=C, -
二氧化氮, -COOR.
历程:
异丙醇铝与被还原的醛或酮的
羰基生成
配位键得(I)。(I)发生分子内氢负离子移位,得到一个新的醇酮
配位化合物(II).(II)进一步裂解为
丙酮和(III)。(III)被
无机酸分解得醇(或被异丙醇交换)。若用
异丁醇铝,可形成。
主要用途
1.用作脱水剂;
催化剂和
防水剂的原料。2.用途Meerwein-Ponndorf反应用试剂,使醛、酮还原成醇,而不影响分子中的烯键,硝基和
卤族元素原子等。使肘
水解成母体
羰基化合物。在较高级的
醇盐和醚化物的合成中以及作为强脱水剂使用。
安全信息
危险品标志:F
危险类别码:11
安全说明:8-16
危险品运输编号:UN 3181 4.1/PG 2
WGK Germany:1
RTECS号:BD0975000
Hazard Class:4.1
海关编码:29051900
毒害物质数据:555-31-7(Hazardous Substances
数据)
急救措施
吸入:如果吸入,请将患者移到新鲜空气处。如果停止了呼吸,给于人工呼吸。请教医生。
皮肤接触:用肥皂和大量的水冲洗。请教医生。
眼睛接触:用水冲洗眼睛作为预防措施。
食入:禁止催吐。切勿给失去知觉者从嘴里喂食任何东西。用水
漱口。请教医生。
消防措施
灭火方法及灭火剂:用水雾,耐醇泡沫,干粉或
二氧化碳灭火。
源于此物质或
混合物的特别的危害:碳
氧化物,
氧化铝如必要的话,戴自给式呼吸器去救火。
水喷雾可用来冷却未打开的容器。
泄露应急处理
人员的预防,防护设备和紧急处理程序:防止粉尘的生成。防止吸入蒸汽、气雾或气体。保证充分的通风。移去所有火源。将人员撤离到安全区域。
环境保护措施:在确保安全的前提下,采取措施防止进一步的泄漏或溢出。不要让产物进入下水道。
抑制和清除溢出物的方法和材料:扫掉和铲掉。用防电真空清洁器或湿的刷子将溢出物收集起来并放置到容器中去。存放在适当的闭口容器中待处理。
容器溢出,用电保护的真空吸尘器或者湿的刷子除去,然后装入容器按照当地法规去处理。
其他信息
类别:有毒物品
毒性分级:低毒
储运特性:库房通风低温干燥
系统编号
MDL号:MFCD00008870
EINECS号:209-090-8
RTECS号:BD0975000
BRN号:3910275
PubChem号:24853273
毒理学数据
急性毒性:
与分类相关的LD/LC50值:口腔LD50是11,300 mg/kg,
计算化学数据
2、氢键受体数量:3
6、表面电荷:0
7、复杂度:10.8
9、确定原子立构中心数量:0
10、不确定原子立构中心数量:0
11、确定化学键立构中心数量:0
12、不确定化学键立构中心数量:0
生态学数据
1、其它有害作用:该物质对环境可能有危害,对水体应给予特别注意。
性质与稳定性
1.稳定性与分解性:
危险的分解产品:
一氧化碳和
二氧化碳,腐蚀性气体,蒸汽,
可燃气体,蒸汽。遇水分解。溶于
乙醇、
2-丙醇、苯和
三氯甲烷等有机
溶剂。
2.本品有毒。对大鼠的LD50为11.3g/kg。设备应密闭,操作人员应穿戴防护用具。车间应通风。
3.强吸湿性,遇水分解成
氢氧化铝,高度易燃,与水反应激烈,对
呼吸系统有刺激性,使用时应保持容器的密闭和干燥。
参考资料
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/www/wwwroot/newbaike1.com/id.php on line
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