四氢锂铝_在线百科全书查询
四氢锂铝
简介
中文名称：四氢锂铝，又称氢化锂铝
英文名称：Lithium aluminum hydride
四氢锂铝（氢化锂铝）化学式：LiAlH4，分子量37.95。熔点125℃，密度0.917g/cm3。多孔的微晶性粉末。久贮能变成灰色，在干燥的室温下较稳定，在潮湿空气中易分解。易跟水或醇反应而放出氢气，氢气随即燃烧。加热至130℃时分解。溶于醚、四氢呋喃。应密封保存。用做测定羰基的试剂、还原剂以及氢化物、硅烷、硼烷等的制备等。四氢锂铝是一个复合氢化物，分子式为LiAlH4。氢化铝锂缩写为LAH，是有机合成中非常重要的还原剂，尤其是对于酯、羧酸和酰胺的还原。纯的氢化铝锂是白色晶状固体，在120C以下和干燥空气中相对稳定，但遇水即爆炸性分解。
制备
Schlesinger 反应
1947年，H I Schlesinger、A C Bond和A E Finholt首次制得氢化铝锂，其方法是令氢化锂与无水三氯化铝在乙醚中进行反应：
4LiH + AlCl3 −Et2O→ LiAlH4 + 3LiCl
这个反应一般称为 Schlesinger 反应，反应产率以三氯化铝计算为86%。反应开始时要加入少量氢化铝锂作为引发剂，否则反应要经历一段诱导期才能发生，并且一旦开始后会以猛烈的速度进行，容易发生事故。
Schlesinger 法有很多缺点，如需要用引发剂、氢化锂要求过量和高度粉细、需要用稀缺的原料金属锂、反应中3/4的氢化锂转化为价廉的氯化锂等。虽然如此，相对于其他方法，Schlesinger 法较简便，至今仍是制取氢化铝锂的主要方法。
高压合成法
：用碱金属或氢化物，铝，高压氢在烃或醚溶剂中反应。
LiH + Al + 2H2 → LiAlH4
由氢化铝钠制取[5]。工业合成上一般采用高温高压合成氢化铝钠，然后与氯化锂进行复分解反应。这一制备方法可以实现氢化铝锂的高产率：
Na + Al + 2H2 → NaAlH4
NaAlH4 + LiCl −Et2O→ LiAlH4 + NaCl
其中LiCl由氢化铝锂的醚溶液过滤掉，随后使氢化铝锂析出，获得包含1%（w/w）左右LiCl的产品。
上述的氢化铝钠若换成氢化铝钾也可反应，可与氯化锂或是乙醚或四氢呋喃中的氢化锂反应。
氢化铝锂是白色固体，但工业品由于含有杂质，通常为灰色粉末。氢化铝锂可以通过从乙醚中重新结晶来提纯，若进行大规模的提纯可以使用索式提取器。一般来说，不纯的灰色粉末用于合成，因为杂质是无害的，可以很容易地与有机产物分离。纯氢化铝锂粉末是在空气中自燃，但大块晶体不易自燃。一些氢化铝锂工业品中会包含矿物油，以防止材料与空气中的水反应，但更通常的作法是放入防水塑料袋中密封。
反应
热分解反应
氢化铝锂在常温下是亚稳的。在长时间的贮存中，氢化铝锂会分解成Li3AlH6和LiH。[14]这一过程可以通过钛、铁、钒等助催化元素来加速。
差示扫描量热法测定LiAlH4样品当加热氢化铝锂时，其反应机理分为3步：
3 LiAlH4 → Li3AlH6 + 2 Al + 3 H2 （R1）
2 Li3AlH6 → 6 LiH + 2 Al + 3 H2 （R2）
2 LiH + 2 Al → 2 LiAl + H2 （R3）
R1通常以氢化铝锂的熔化开始，温度范围为150－170℃，接着立即分解为Li3AlH6，但是R1是在低於LiAlH4熔点的情况下进行的。在大约200℃时，Li3AlH6分解成LiH和Al（R2） ，接着在400℃以上分解成LiAl（R3）。反应R1在实际中是不可逆的，而R3是可逆反应，在500℃时的平衡压强是25千帕。在有适当催化剂的情况下，R1和R2反应可以在常温下发生。
水解反应LiAlH4遇水立即发生爆炸性的猛烈反应并放出氢气：
LiAlH4 + 2H2O → LiAlO2 + 4H2
LiAlH4 + 4H2O → LiOH + Al(OH)3 + 4H2
由于放出的氢是定量的，该反应可用来测定样品中氢化铝锂的含量。为了防止反应过于剧烈，常加入一些二恶烷、乙二醇二甲醚或四氢呋喃作为稀释剂。
这一反应提供了一个有用的实验室制取氢气的方法。长期暴露在空气中的样品通常会发白，因为样品已经吸收了足够的水分，生成了由氢氧化锂和氢氧化铝组成的白色混合物。
氨解反应
LiAlH4 的乙醚或四氢呋喃溶液能同氨猛烈作用放出氢气：
2LiAlH4 + 5NH3 → [LiAlH(NH2)2]2NH + 6H2
当氨的量不足时，发生如下反应：
LiAlH4 + 4NH3 → LiAl(NH2)4 + 2H2
NH3/LiAlH4比值更小时，则氨中的三个氢都可被取代：
LiAlH4 + NH3 → Li[Al(NH2)4]
合成其他复合氢化物或简单氢化物氢化铝锂几乎可以与所有的卤化物反应生成相应的配位铝氢化物，当配位铝氢化物不稳定时，则分解为相应的氢化物。通式为：
nLiAlH4 + MXn → M(AlH4)n + nLiX
M(AlH4)n → MHn + nAlH3
制金属或非金属氢化物
因此可通过此方法制备很多金属或非金属氢化物，如：
2LiAlH4 + ZnI2 −(−40℃，乙醚)→ ZnH2 + 2AlH3 + 2LiI
LiAlH4 + 4 NaCl → 4 NaH + LiCl + AlCl3
与氢化物的反应氢化铝锂可与NaH在四氢呋喃中进行复分解反应，高效的生产氢化铝钠（NaAlH4）：
LiAlH4 + NaH → NaAlH4 + LiH
氢化铝钾（KAlH4）可以用二乙二醇二甲醚作为溶剂，以类似的方式制取：
LiAlH4 + KH → KAlH4 + LiH
