Trimethylaluminium

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Strukturformel
Strukturformel von Trimethylaluminium
Allgemeines
Name Trimethylaluminium
Summenformel
  • C3H9Al
  • C6H18Al2 (Dimer)
CAS-Nummer 75-24-1
PubChem 16682925
Kurzbeschreibung

pyrophore, farblose Flüssigkeit[1]

Eigenschaften
Molare Masse
  • 72,08 g·mol−1
  • 144,18 g·mol−1 (Dimer)
Aggregatzustand

flüssig

Dichte

0,75 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

15 °C[2]

Siedepunkt

125 °C[2]

Löslichkeit
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
02 – Leicht-/Hochentzündlich 05 – Ätzend

Gefahr

H- und P-Sätze H: 250​‐​260​‐​314
P: 222​‐​223​‐​231+232​‐​280​‐​370+378​‐​422Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [2]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
Leichtentzündlich Ätzend
Leicht-
entzündlich
Ätzend
(F) (C)
R- und S-Sätze R: 14​‐​17​‐​34
S: (1/2)​‐​16​‐​43​‐​45
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

−136,4 kJ/mol[5]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Trimethylaluminium (TMA oder TMAl) ist eine pyrophore farblose Flüssigkeit und gehört zu den Aluminiumalkylen. TMA besitzt einen Siedepunkt von 127 °C und einen sehr hohen Dampfdruck. An der Luft bildet sie weißen Rauch, entzündet sich spontan und reagiert explosionsartig mit Wasser. Darum muss diese Verbindung unter Argon oder Stickstoff gelagert und gehandhabt werden. Als Reagenz wird oft eine Lösung in Toluol, Hexan oder Heptan verwendet.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Chemische Eigenschaften[Bearbeiten]

Da das Aluminiumatom nur von drei Methylgruppen umgeben ist, besitzt es nur sechs Valenzelektronen. Um die Oktettregel zu erfüllen und eine Edelgaskonfiguration zu erreichen, bildet sich das Dimer des TMA, in dem die beiden Aluminiumkerne durch zwei Methylgruppen verbrückt sind. Die Struktur ähnelt der des Diboran-Moleküls, wobei die Aluminiumatome den Boratomen und die Methylgruppen den Wasserstoffatomen entsprechen. Wie die Wasserstoffkerne im Diboran bilden die verbrückenden Methylgruppen eine 2-Elektronen-3-Zentren-Bindung, zu der jede Methylgruppe zwei Elektronen zur Verfügung stellt. Obwohl die Kohlenstoffatome der verbrückenden Methylgruppen jeweils von fünf Nachbarn umgeben sind, haben sie nur acht Elektronen in der äußersten Schale. Diese Situation verursacht ein Elektronendefizit, welches TMA äußerst reaktiv macht. TMA ist eine Lewis-Säure und reagiert mit einer Vielzahl von Substanzen. Es tauscht sehr rasch Methylgruppen gegen andere Gruppen oder Atome (beispielsweise Halogene) aus, die mehr Elektronen enthalten. Diese Eigenschaft macht TMA zu einem hervorragenden Methylierungsmittel.

Verwendung[Bearbeiten]

TMA wird für die Herstellung von Methylaluminoxan, einem Cokatalysator für Ziegler-Natta-Polymerisationen, als Aktivator und als Methylierungsmittel verwendet. Es findet außerdem Anwendung in der Halbleiter-Industrie. Aus TMA wird auch das Tebbe-Reagenz hergestellt, das bei der Methylenierung von Estern und Ketonen zum Einsatz kommt. Mit Titantetrachlorid reagiert TMA zum Reetz-Reagenz, mit dem es gelingt, ein Keton in eine geminale Dimethyl-Verbindung zu überführen.[6]

Sicherheitshinweise[Bearbeiten]

TMA ist stark ätzend. Die Verbindung entzündet sich an der Luft spontan und reagiert explosionsartig mit Wasser. Daher muss stets in einer trockenen Schutzgasatmosphäre gearbeitet werden.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b Datenblatt Trimethylaluminum bei Strem, abgerufen am 25. Dezember 2012.
  2. a b c d e Datenblatt Trimethylaluminum bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 24. April 2011 (PDF).
  3. a b Nicht explizit in EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber dort mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Sammelbegriff „Aluminiumalkyle“; Eintrag aus der CLP-Verordnung zu Aluminiumalkyle in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 8. April 2012 (JavaScript erforderlich).
  4. Seit dem 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-25.
  6. Manfred T. Reetz, Wilhelm F. Maier: "tert-Alkylierung von Ketonen und Aldehyden", in: Angew. Chem., 1978, 90, S. 50; doi:10.1002/ange.19780900110.