理论教育 高压H2气下合成MAlH4

高压H2气下合成MAlH4

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:碱金属M单质和Al在高压H2气下,按式(9-9)反应生成MAlH4,可获得较高的产率。另外,NaH与Al在17.5MPa H2下通过高温熔炼可合成NaAlH4[17]。除了以上介绍的湿式合成方法以外,机械合金化等干式合成方法也得到了广泛应用。在催化剂存在的情况下,碱金属氢化物MH与Al可在球磨过程中反应直接生成MAlH4。例如,以TiCl3或TiF3为催化剂,NaH与Al反应可制备Na3 AlH6[19]。利用AlH3与金属氢化物反应,也可合成多种MAlH4[20],如式和式。

高压H2气下合成MAlH4

碱金属氢化物与卤化铝在有机溶剂(如乙醚、二甲醚等)中发生反应,生成LiAlH4、NaAlH4等配位Al氢化物,如下所示:

反应结束后滤除副产物LiCl或NaBr后,加热脱出溶剂二甲醚,得到LiAlH4或NaAlH4晶体

碱金属M(M=Li、Na、K、Cs等)单质和Al在高压H2气(140℃)下,按式(9-9)反应生成MAlH4,可获得较高的产率。该反应以四氢呋喃(THF)或烃作为反应介质,三乙基铝为催化剂。另外,NaH与Al在17.5MPa H2下通过高温熔炼可合成NaAlH4[17]

注:图中三角形(△)和同心圆(⦾)分别表示低和高,即金属氢化物储氢密度较低,但可逆吸放氢反应性强;配位氢化物(如LiBH4)储氢密度高,但可逆吸放氢反应性弱。(www.daowen.com)

目前,LiAlH4和NaAlH4等配位氢化物,可以直接从市场上(如Aldrich公司)购买。其他的配位铝氢化物,可在NaAlH4的基础上通过置换反应合成,如Mg(AlH42可通过式(9-10)制得[18]

除了以上介绍的湿式合成方法以外,机械合金化(俗称球磨)等干式合成方法也得到了广泛应用。双金属配位Al氢化物,如Na2LiAlH6等,可通过对NaAlH4、LiH、NaH的混合物球磨进行合成,如式(9-11)。在催化剂存在的情况下,碱金属氢化物MH与Al可在球磨过程中反应直接生成MAlH4。例如,以TiCl3或TiF3为催化剂,NaH与Al反应可制备Na3 AlH6[19]。利用AlH3与金属氢化物(如LiH、NaH、MgH2、CaH2等)反应,也可合成多种MAlH4[20],如式(9-12)和式(9-13)。

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