Litijev aluminijski hidridni prahje anorganski spoj s kemijskom formulom LialH4, CAS 16853-85-3. To je bijeli kristalni prah, netopljiv u ugljikovodicima, topljiv u eteru, tetrahidrofuran, topljiv u tetrahidrofuranu, eteru i dimetil otapalu, blago topiv u dibutilnom eteru, a gotovo netopljivo u kompolu o dioksanima i hidrocarbonima. Lithum aluminim hidrid je stabilan u suhom zraku, a nasilno hidrolizira u vlažnom zraku, oslobađajući veliku količinu H2 i izgaranje. Može smanjiti ketone, aldehide, kiseline, estere, anhidride, kinone itd. Na alkohole, halogenirane ugljikovodike do ugljikovodika i nitrila na primarne amine. Lithum aluminim hidrid se široko koristi u medicini, pesticidima, začinima, bojama i drugim industrijama zbog izvrsne reducibilnosti, a koristi se kao reducirajuće sredstvo u drugoj organskoj sintezi. Istodobno, aluminim Lithum alumin će otpustiti puno toplinske energije prilikom sagorijevanja, a koristi se i kao dodatak za rakete i lansiranje.
|
Možemo poslati pod pravim imenom! Litijev aluminij hidrid, CAS 16853-85-3 HS kod: 2850009090
Objašnjenje za pravu dostavu imena: |
 |
|
Kemijska formula |
Alh4li |
|
Točna masa |
38 |
|
Molekularna masa |
38 |
|
m/z |
38 (100.0%), 37 (8.2%) |
|
Elementarna analiza |
Al, 71.09; H, 10.62; Li, 18.29 |
|
|
|
Analiza višestruke upotrebelitijev aluminijski hidridni prah: od organske sinteze do rezanja - EDGE tehnologije
Lithum aluminijski hidrid (LialH ₄), kao bijeli do blijedo žuti kristalni prah, pokazuje nezamjenjivu vrijednost u organskoj sintezi, novim energetskim materijalima, farmaceutskim proizvodima, zrakoplovnim, nuklearnom industrijom i drugim poljima zbog snažne reducibilnosti i jedinstvenih kemijskih svojstava. Ovaj će članak započeti od svojih temeljnih aplikacija, kombinirati industrijsku praksu i rezanje - istraživanja ruba i sustavno razvrstavanje različitih scenarija primjene Lithum aluminij hidrida.
Lithum aluminijski hidrid jedno je od najvažnijih redukcijskih sredstava u organskoj kemiji, sa smanjenjem sposobnosti daleko veće od sličnih reagensa poput natrijevog borohidrida. Može učinkovito smanjiti razne kisik - koji sadrži i dušik - koji sadrže funkcionalne skupine
Smanjenje karbonilnih spojeva
Lithum aluminijski hidrid može smanjiti aldehide i ketone na primarne i sekundarne alkohole u blagim reakcijskim uvjetima (može se izvesti na sobnoj temperaturi), s prinosom od preko 90%. Na primjer, u procesu sintetizacije antidepresiva fluoksetin lijeka, aluminijski hidrid lithum može smanjiti ključne intermedijarne ketone na alkohole, pružajući aktivne skupine za sljedeće korake.
Duboko smanjenje estera i amida
Tradicionalno smanjenje sredstava teško je smanjiti estere na alkohole, dok litum aluminijski hidrid može prevladati ovo ograničenje izravnim pretvaranjem esternih skupina u primarne alkohole.
Kada sintetizirate analgetik ibuprofen, aluminijski hidrid Lithum koristi se za smanjenje skupina estera, pojednostavljenje rute sinteze i poboljšanje prinosa. Osim toga, također može smanjiti amide na amine, pružajući ključni alat za pripremu aminokiselina i peptidnih spojeva.
Posebna funkcionalna konverzija grupe
Smanjenje nitrila: pretvaranje nitrilnih skupina u primarne amini za sintezu antiepileptičkog lijeka karbamazepina.
Halogenirana dehalogenacija ugljikovodika: U inertnim otapalima litum aluminij hidrid može ukloniti halogene iz halogeniranih ugljikovodika i stvoriti ugljikovodične spojeve.
Smanjenje nitro spojeva: Smanjite aromatske nitro spojeve na azo spojeve za daljnju upotrebu u sintezi boje.
Slučaj: Kada sintetizirate itravirin protiv lijeka protiv AIDS -a, aluminijski hidrid Lithum smanjio je esternu skupinu ključnog intermedijara, skraćujući korake reakcije sa 5 na 3 i povećavajući ukupni prinos za 25%.
Litijev aluminijski hidrid ne koristi se samo kao sintetička sirovina u farmaceutskom polju, već također izravno sudjeluje u istraživanju i razvoju lijekova, već je njegova toksičnost strogo kontrolirana:
Sinteza intermedijara lijekova
Antibiotici: U sintezi cefalosporinskih antibiotika, aluminijski hidrid lithum koristi se za smanjenje skupina estera bočnog lanca i stvaranje aktivnih alkoholnih skupina.
Antitumorski lijekovi: Sinteza bočnih lanaca paklitaksela oslanja se na smanjenje ketonske skupine litum aluminijskim hidridom, osiguravajući aktivnost vezanja između proteina lijeka i mikrotubula.
Istraživanje izravne ljekovite uporabe
Acid brzo liječenje: Lithum aluminijski hidrid može neutralizirati želučanu kiselinu (pH =1.5-3.5) i ublažiti simptome čira na želucu. Ali njegova snažna alkalnost (PKA ≈ 36) može lako uzrokovati proljev, a postupno je zamijenjena aluminijskim magnezijevim karbonatnim izotermalnim i formulacijom u kliničkoj praksi.
Anti -upalni i analgetski: Laboratorijske studije pokazale su da aluminijski hidrid lituma može inhibirati COX - 2 enzim aktivnost i smanjiti razinu upalnih čimbenika (IL -6, TNF -) u reumatoidnom artritisu koji još uvijek nisu ušli u kliličnost.
Upozorenje o riziku: LD ₅₀ (oralna primjena štakora) litum aluminij hidrida je 100 mg/kg, što je visoko toksična tvar. Aluminijski hidroksid s hidrolizom može se taložiti u tkivu mozga, uzrokujući neurotoksičnost, pa farmaceutske primjene moraju strogo slijediti GMP standarde.
Lagana i visoka - Energetska svojstva lithum aluminijskog hidrida čine ga ključnim sirovinama za visoku - krajnju proizvodnju:
Raketno gorivo
Izgaranje 1 kg lithuma može osloboditi 42998 KJ topline, što je 20000 puta veća od ugljena. Lithum aluminijski hidrid, kao čvrsti dodatni dodatak, može povećati specifični impuls (sa 250 s na 280 s) i smanjiti troškove lansiranja raketa. Neki su modeli kineskih raketa dugih ožujka prihvatili složena pogonska goriva koja sadrže lithum aluminij hidrid.
Kontrolni štap nuklearnog reaktora
Presjek apsorpcije neutrona litum aluminij hidrida (σ =0.3 traka) je umjeren i može se koristiti za regulaciju snage nuklearnih reaktora. Kontrolne šipke nuklearne elektrane EPR u Francuskoj izrađene su od litum aluminij hidridnog borovog ugljičnog kompozitnog materijala kako bi se postigla precizna kontrola temperature.
Satelitsko skladištenje vodika za opskrbu energijom
U satelitima s niskim orbitama, sustav za skladištenje vodika Lithum aluminij hidrid može osigurati izvor vodika za gorivne ćelije, s trajanjem baterije tri puta duže od tradicionalnih lituma. Europski satelit za nadzor okoliša Kopernika primijenio je ovu tehnologiju.
'Tajno oružje' industrijske katalize i modifikacije materijala
Snažna reducibilnost i alkalnost litum aluminijskog hidrida čine ga katalizatorom ili aditivom za različite industrijske procese
Katalizator reakcije polimerizacije
Kod polimerizacije butadiena, aluminijski hidrid lithum može regulirati raspodjelu molekularne mase polimera (MW/Mn smanjena s 3,0 na 1,5), povećavajući čvrstoću suze gume. China Zhongce Group Group primijenila ga je na proizvodnju visokih guma -, povećavajući otpornost na habanje za 20%.
Deoksidizer za rafiniranje metala
U topljenju bakra, dodavanje 0,001% lithum aluminijskog hidrida može ukloniti nečistoće kisika (s 50 ppm na 5 ppm) i povećati vodljivost na 101% IAC -a (međunarodni standard bakra). Nakon što je Jiangxi Copper Group usvojila ovu tehnologiju, stopa izvozne kvalifikacije bakrenih materijala povećala se s 92% na 98%.
Keramički materijal sintering aditiv
Lithum aluminijski hidrid može sniziti temperaturu sinteriranja silicij -nitridne keramike (od 1800 do 1600 stupnjeva), istovremeno suzbijajući abnormalni rast zrna, povećavajući čvrstoću savijanja keramike sa 800 MPa na 1200 MPa. Kyocera Corporation of Japan koristi ga za visoku - krajnju proizvodnju alata, proširujući svoj životni vijek za 50%.
Uz tehnološke proboje, primjena lithum aluminij hidrida u novim poljima se širi:
Kvantni računalni materijali
Lithum aluminijski hidridni tanki film može se koristiti kao supstratni materijal za superprevodne kvantne bitove, a njegova niska dielektrična konstanta (ε ≈ 3) može smanjiti gubitak signala. Eksperiment IBM Quantum Computing Team pokazuje da ovaj materijal proširuje vrijeme koherencije kvantnih bita na 100 µ s.
3D ispis metalnog praha
Aluminijski legura u prahu obložen litum aluminijskim hidridom (poput ALSI10mg) može suzbiti toplinske pukotine tijekom selektivnog laserskog topljenja (SLM), a gustoća ispisanih dijelova može doseći 99,9%. EOS, njemačka tvrtka, komercijalizirala ga je za proizvodnju noža zrakoplovnih motora.
Fleksibilni elektronički uređaji
Litijev aluminijski hidrid i polidimetilsiloksan (PDMS) kompozit mogu se koristiti za pripremu provodljivih elastomera (s vodljivošću od 10 s/m) za elektrode nosača. Fleksibilni senzor koji je razvio Samsung tim u Južnoj Koreji temelji se na ovom materijalu, s promjenom otpora od samo 5% kada stopa zatezanja dosegne 300%.
Od "univerzalnog reduciranog sredstva" organske sinteze do "potencijalnog materijala" kvantnog računanja, lithum aluminijski hidrid i dalje pokreće tehnološki napredak svojim jedinstvenim kemijskim svojstvima. U budućnosti će se poboljšanjem sustava tehnologije i sigurnosti zelene sinteze i sigurnosne zaštite dodatno proširiti, pružajući ključnu potporu za istraživanje novih energija, novih materijala i visokih - krajnjih proizvodnih polja. Međutim, pronalaženje ravnoteže između učinkovitosti i sigurnosti ostaje temeljni prijedlog u procesu industrijalizacije litum aluminij hidrida.
Kemijska svojstvalitijev aluminijski hidridni prahprikazani su u sljedećim aspektima:
Litijev aluminijski hidrid je metastabilan na sobnoj temperaturi. Tijekom dugog - termina skladištenja, lithum aluminim hidrid će se razgraditi u li3alh6 i lih. Taj se postupak može ubrzati takvim kokatalitičkim elementima kao što su titanij, željezo i vanadij. Pri zagrijavanju litum aluminski hidrid, reakcijski mehanizam je podijeljen u tri koraka:
3lialh4 → li3alh 6 + 2 al + 3 h2 ↑ (R1)
2Li3AlH6 → 6Lih + 2 al + 3 H2 ↑ (R2)
2Lih + 2 al → 2Lial +H2 ↑ (R3)
R1 obično započinje taljenjem litij aluminma hidrida, s temperaturnim rasponom od 150 ~ 170 stupnjeva, a zatim se odmah raspada u Li3AlH6, ali R1 se provodi ispod tališta LIALH4. Oko 200 stupnjeva, LI3ALH6 se raspada u LIH i AL (R2), a zatim se raspada u LIAL (R3) iznad 400 stupnjeva. U praksi je reakcija R1 nepovratna, dok je R3 reverzibilan, a ravnotežni tlak na 500 stupnjeva je 25 kPa. Reakcija R1 i R2 može se pojaviti na sobnoj temperaturi s odgovarajućim katalizatorom.
Lialh4 reagira nasilno i eksplozivno s vodom i oslobađa vodik:
Lialh 4 + 2 h2o → lialo 2 + 4 h2 ↑
Lialh 4 + 4 h2o → lioh +al (oh) 3+ 4 h2 ↑
Budući da je oslobođeni vodik kvantitativan, ova se reakcija može koristiti za određivanje sadržaja litum aluminij hidrida u uzorku. Kako bi se spriječila da reakcija bude previše nasilna, neki dioksan, etilen glikol dimetil eter ili tetrahidrofuran često se dodaju kao razrjeđivač. Ova reakcija pruža korisnu laboratorijsku metodu za proizvodnju vodika. Uzorci izloženi zraku dugo će obično postati bijeli jer su uzorci apsorbirali dovoljno vode da tvore bijelu smjesu koja se sastojala od litum hidroksida i aluminij hidroksida.
Eter ili tetrahidrofuranska otopina LIALH4 može nasilno reagirati s amonijakom da oslobađa vodik:
Lialh 4+4 nh3 → lial (nh2) 4+2 h2 ↑
Kad količina amonijaka nije dovoljna, događa se sljedeća reakcija:
2lialh 4+5 nh3 → [lialh (nh2) 2] 2NH +6 H2 ↑
Kad je omjer NH3/LialH4 manji, sva tri vodika u amonijaku mogu se zamijeniti:
3lialh 4+ nh3 → (lialh3) 3n +3 h2 ↑
Litijev aluminski hidrid može reagirati s gotovo svim halogenidima kako bi stvorio odgovarajući koordinacijski aluminijski hidrid. Kad je koordinacijski aluminijski hidrid nestabilan, razgrađuje se u odgovarajući hidrid. Opća formula je:
nlialh 4+ mxn → m (alh4) n+nlix, m (alh4) n → mhn+nalh3
Stoga se mnogi metalni hidridi metalnih metala ili non - mogu pripremiti ovom metodom, kao što je
Lialh 4+4 NaCl → 4Nah+licl+alcl3
Lithum aluminim hidrid može provesti reakciju dvostruke dekompozicije s NAH u tetrahidrofuranu da učinkovito proizvodi natrijev aluminijski hidrid (Naalh4):
Lialh 4+ nah → naalh 4+ lih
Kalijev aluminijski hidrid (KALH4) može se pripremiti na sličan način s dimetil eterom dietilen glikola kao otapalom:
Lialh 4+ kh → kalh 4+ lih
Litijev aluminijski hidrid može smanjiti mnoge organske spojeve, a njegova eterska ili tetrahidrofuranska otopina obično se koristi u praksi. Smanjenje sposobnosti litij aluminma hidrida jača je od one povezanog natrijevog borohidrida, jer je Al - h veza slabija od B - h veze. Zbog neugodnog skladištenja i upotrebe, BIS (2 - metoksietoksi) natrijev aluminij hidrid (crveni aluminij), derivat litum aluminma hidrida, obično se koristi kao reducirajuće sredstvo u industriji, a aluminskog hidrida i dalje se koristi u malim šiljastim proizvodima.
Funkcionalne skupine koje se mogu smanjitilitijev aluminijski hidridni prahUglavnom uključuju:
Haloalkani se svede na alkane. Reakcija jodoalkana je najbrža, a slijede ih bromoalkani i kloroalkani. U ovoj reakciji, primarni haloalkani (primarni haloalkani) imaju dobre performanse, a dobiveni proizvodi prolaze konfiguracijsku transformaciju, tako da se ta reakcija smatra SN2 mehanizmom. Sekundarni halogenirani alkani (sekundarni halogenirani alkani) također se mogu smanjiti ovom metodom. Tercijarni halogenirani ugljikovodici (tercijarni halogenirani alkani) skloni su reakciji eliminacije, tako da ova metoda nije primjenjiva. Lithum aluminim hidrid može se koristiti samo za smanjenje alkina s alkoholnim skupinama u blizini i ne može se koristiti za smanjenje jednostavnih olefina i aromatskih ugljikovodika.
Silicijski halidi se smanjuju na silane, poput
Lialh 4+ sicl4 → sih 4+ licl+alcl3
Karbonilni spojevi (osim amida) smanjeni su na alkohole, poput estera i karboksilnih kiselina, mogu se svesti na primarne alkohole litum aluminski hidrid. Prije otkrića metode smanjenja estera lithum aluminim hidridom, ester je općenito smanjen reakcijom smanjenja smeđe boje, to jest, kipući metalni natrijev bezvodni alkohol kao redukcijsko sredstvo, ali ovu je reakciju teško izvesti. Aldehidi i ketoni također se mogu smanjiti na alkohole litijevim aluminim hidridom, ali za smanjenje se uglavnom koriste blagi reagensi poput NABH4. , - Nezasićeni ketoni će se svesti na alil alkohol.
Epoksidni spoj. Kad se epoksidni spoj smanji, reagens hidrida litum aluminski će napasti kraj niskog stericnog ometanja epoksidnog spoja, obično stvarajući sekundarne ili tercijarne alkohole. Cikloheksan oksid će se preferirano smanjiti na alkohole veza (uspravne veze).
Amidi i imidi se svede na amine. Prinos takvih reakcija općenito je visok, a reakcija N, n - supstituiranih sirovina je mnogo brži od ostalih.
Nitril se smanjuje na primarni amin. Pored toga, oksimi, nitro spojevi i alkil azidi mogu se svesti na amine. Kvatarni amonijev kationi mogu se svesti na odgovarajuće tercijarne amine.
Reakcija s alkoholom za proizvodnju alkoksi litij aluminim hidrid:
Lialh 4 + roH → lial (ili) h 3 + h2 ↑
Lialh 4 + 2 roH → lial (ili) 2H 2 + 2 h2 ↑
Lialh 4 + 3 roH → lial (ili) 3H + 3 h2 ↑
Lial (ili)2H2prikladan je reagens za smanjenje amida na aldehide, LIAL (OC (CH3)3)3H je prikladan reagens za smanjenje acil klorida na aldehide, a litijev aluminski hidrid ne može djelomično smanjiti acil kloride na odgovarajuće aldehide, jer litum alumin hidrid može u potpunosti smanjiti na primarni alkohol, tako da je i on korišten alumid (CHILONM TRIIDIDE (CHUMUM3)3)3H) za smanjenje acil klorida. Reakcija lithum tri tert -atuminijskog hidrida s acil kloridom mnogo je brža od onog s aldehidom. Na primjer, dodavanje sulfoksidnog klorida u izovaleričkoj kiselini stvorit će izovaleril klorid. U ovom trenutku,litijev aluminijski hidridni prahmože se koristiti za smanjenje izovaleril klorida na izovalralderaldehid, a prinos može doseći 65%.
Popularni tagovi: Litij aluminijski hidrid prah CAS 16853-85-3, dobavljači, proizvođači, tvornica, veleprodaja, kupovina, cijena, skupno, na prodaju