化学性质

中文名氢化铝锂
外文名Lithium Aluminum Hydride
别名四氢化铝锂;四氢铝锂;氢化锂铝
化学式LiAlH4
分子量37.9543

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CAS登录号16853-85-3
EINECS登录号240-877-9
沸点125 ℃
密度0.92 g/cm³
外观白色或灰色结晶块或粉末

 

安全信息

危险特性与健康危害
本品加热至125℃即分解出氢化锂与金属铝,并放出氢气;在空气中磨碎时可发火;受热或与湿气、水、醇、酸类接触,即发生放热反应并放出氢气而燃烧或爆炸;与强氧化剂接触猛烈反应而爆炸。11:28 2021/8/5
本品对黏膜、上呼吸道、眼睛及皮肤有强烈刺激性。吸入后,可因喉和支气管的炎症、水肿、痉挛、化学性肺炎、肺水肿而致死。接触后引起烧灼感、咳嗽、喘息、喉炎、气短、头痛、恶心和呕吐等。
应急方法
应急处理
隔离泄漏污染区,限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:避免扬尘,使用无火花工具收集于干燥、洁净、有盖的容器中。转移至安全场所。大量泄漏:用塑料布、帆布覆盖,减少飞散。与有关技术部门联系,确定清除方法。
防护措施
呼吸系统防护:可能接触毒物时,应该佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。必要时,建议佩戴自给式呼吸器。
眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。
身体防护:穿化学防护服。
手防护:戴橡胶手套。
其它:工作现场严禁吸烟。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
急救措施
皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗,至少15分钟。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:误服者用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
灭火方法:不可用水、泡沫、二氧化碳、卤代烃(如1211灭火剂)等灭火。只能用金属盖或干燥石墨、干燥白云石粉末将火焖熄。

合成方法

1.用氢化锂为原料与三氯化铝或三溴化铝在乙醚溶液中作用,可制得氢化铝锂。

预先粉碎氢化锂;在N2气氛围中将块状的氢化锂粉碎成细小颗粒,并过筛。颗粒大小决定反应的难易。

乙醚的干燥:所用的乙醚须绝对干燥并且不含过氧乙醚。用CaCl2和金属钠来干燥还显不够,应用NaOH或CaH2脱水,然后进行蒸馏以除去水分和过氧乙醚。

氢化铝锂的制备:取三口烧瓶、滴液漏斗、回流冷凝器、搅拌棒等进行干燥后备用。并注意切莫使AlCl3吸潮。

在三口烧瓶中加入23.5g(2.96mol)的LiH和200mL乙醚制成悬浊液,在强烈的搅拌下滴加入71.2g(0.534mol)的三氯化铝乙醚溶液300mL。乙醚呈现沸腾状说明反应开始。调节滴加速度控制反应平稳的进行。AlCl3滴加完毕后,继续搅拌直至反应终止,静置片刻。用N2气将烧瓶中的反应物压出,使经过一个玻璃砂芯漏斗过滤,将澄清的滤液蒸发至黏稠状,残余的乙醚在减压下70℃除去,剩余物即为氢化铝锂。收率约85%。

如果滴加AlCl3时未发生反应,或者反应以后又停下来,表明LiH粉碎得细度不够。遇以上情况可在烧瓶中加30mL LiAlH4(3g)的乙醚溶液作为引发剂,以避免反应因延缓可能导致的突发式的爆炸反应。

若以AlBr3代替AlCl3,LiH的颗粒可不必太细,可以似黄豆大小,不致影响反应的进行。操作步骤类似于使用AlCl3。加完AlBr3可加热至乙醚沸腾的温度,冷却后过滤即得LiAlH4的乙醚溶液。

 

用途

1.羰基试剂。还原剂。制造其他氢化物及硅烷、硼烷等。在医药、香料、农药、染料及其他精细有机合成中用作还原剂。可将醛酮、酸、酸酐、酯、醌、酰氯等还原为醇,将腈还原为伯胺,将卤化烃还原为烃,芳香硝基化合物还原成偶氮化合物。但通常不能使碳—碳双键氢化。100份乙醚能溶本品30份,100份四氢呋喃能溶13份,100份二甲基溶纤剂能溶10份,100份二丁醚能溶2份,100份二氧六环能溶0.1份。

2.氢化铝锂是有机化学中一个常用的还原试剂,能够还原多种官能团化合物;同时也能作用于双键和三键化合物实现氢铝化反应;氢化铝锂也能作为碱参与反应。

氢化铝锂具有很强的氢转移能力,能够将醛、酮、酯、内酯、羧酸、酸酐和环氧化物还原为醇,或者将酰胺、亚胺离子、腈和脂肪族硝基化合物转换为对应的胺。此外,氢化铝锂超强的还原能力使得可以作用于其它官能团,如将卤代烷烃还原为烷烃 (式1)。该类反应中,卤代物的活性从大到小依次是碘代物、溴代物和氯代物。

通常氢化铝锂对醚类化合物无反应活性,但也有例外,如将邻酯衍生物高产率地转换为羧醛 (式2)。

氢化铝锂能够对烯烃发生氢铝化反应,得到Al-C键中间体,进而能够与其它亲核试剂如卤代物反应,实现烯烃的加成反应 (式3)。该类反应通常需要加入路易斯酸如四氯化碳或氯化镍,才能获得较好的反应活性。

同样,氢化铝锂也能对炔烃发生氢铝化反应,得到sp2-C-Al键中间体,进而与质子、溴和碘正离子反应得到相应的官能化烯烃产物 (式。

当烯烃或炔烃底物含有邻位羟基时,氢化铝锂能够单独诱导实现氢铝化反应 (式5)[5]。这是因为铝有很强的亲氧性,在反应中能够形成稳定的铝-氧键成环状中间体,从而利于氢转移反应的发生。

环氧化合物在氢化铝锂作用下能够发生还原断裂反应,得到相应的开环产物 (式6)。该类反应中,负氢离子通常进攻空间位阻较小的碳端。肟在氢化铝锂的作用下,则能通过氢还原发生闭环反应,得到氮杂环丙烷产物 (式7)。

3.用作聚合催化剂、还原剂、喷气发动机燃料,也用于合成药物。