Введение

chembox
| Наблюдаемые поля = изменены
| verifiedrevid = 470615359
| Name =
| ImageFile = Trimethylaluminium from xtal 3D bs 17 25.png
| ImageFile1 = Trimethylaluminium from xtal 3D sf.png
| ImageSize =
| IUPACName = Триметилалуман
| OtherNames = Триметилалюминий; алюминий триметил; алюминий триметил
| SystematicName =
| Section1 =
| Section2 = Химические свойства
| Formula = C6H18Al2
| MolarMass = 144.17 г/моль, 72.09 г/моль (C3H9Al)
| Appearance = Бесцветная жидкость
| Density = 0.752 г/см³
| MeltingPtC = 15
| BoilingPtC = 125–130
| BoilingPt ref =
| Entropy = 209.4 Дж/(моль·К)
| GHSSignalWord = Опасно
| HPhrases =

Структура и сцепление

Структура и связи в Al2R6 и диборане аналогичны (R = алкил). В Al2Me6 расстояния от атомов Al до углерода (терминальных) и Al до углерода (мостовых) составляют 1,97 и 2,14 Å соответственно. Атом алюминия имеет тетраэдрическую координацию. Атомы углерода в мостовых метильных группах окружены пятью соседями: тремя атомами водорода и двумя атомами алюминия. Метильные группы легко подвергаются внутримолекулярной перегруппировке. При более высоких температурах димер разлагается на мономерный AlMe3.

Катализ

Начиная с изобретения катализатора Циглера-Натты, органоалюминиевые соединения играют заметную роль в производстве полиолефинов, таких как полиэтилен и полипропилен. Метилалуминоксан, который производится из ТМА, является активатором для многих металлокомплексных катализаторов.

Приложения для полупроводников

TMA также используется в производстве полупроводников для нанесения тонких пленок высоко-k диэлектриков, таких как Al2O3, методами химического осаждения из газовой фазы или атомно-слоевого осаждения. TMA является предпочтительным прекурсором для металоорганической эпитаксии из паровой фазы (MOVPE) полупроводниковых соединений, содержащих алюминий, таких как AlAs, AlN, AlP, AlSb, AlGaAs, AlInGaAs, AlInGaP, AlGaN, AlInGaN, AlInGaNP и т.д. Критерии оценки качества TMA включают в себя: (a) содержание элементарных примесей, (b) содержание кислородсодержащих и органических примесей.

Фотоэлектрические приложения

В процессах осаждения, очень похожих на процессы, используемые в производстве полупроводников, TMA применяется для нанесения тонких плёнок, низко-k (непоглощающих) стеков диэлектрических слоёв с использованием Al2O3 посредством химического осаждения из газовой фазы или атомно-слоевого осаждения. Al2O3 обеспечивает превосходную пассивацию поверхности p-типа кремния. Слой Al2O3 обычно является базовым, с последующим нанесением нескольких слоёв нитрида кремния (SixNy) в качестве защитного покрытия.

Реакции с хлоридами металлов

TMA реагирует со многими галогенидами металлов, вводя алкильные группы. В сочетании с трихлоридом галлия образуется триметилгаллий. Al2Me6 реагирует с трихлоридом алюминия, давая (AlMe2Cl)2. Реакции TMA с галогенидами металлов стали использоваться в качестве реагентов в органическом синтезе. Реагент Теббе, применяемый для метиленирования сложных эфиров и кетонов, получают из TMA и дихлорида титаноцена. В сочетании с 20–100 мол. % Cp2ZrCl2 (цирконоценового дихлорида), (CH3)2AlCH3 присоединяется к алкинам по двойной связи, образуя винилалюминиевые соединения, полезные в органическом синтезе в реакции, известной как карбоалюминирование.

Аддукты

Как и другие "электронодефицитные" соединения, триметилалюминий образует аддукты R3N·AlMe3. Свойства AlMe3 как кислоты Льюиса были количественно оценены. Данные по энтальпии показывают, что AlMe3 является сильной кислотой, а его параметры кислотности в модели ECW составляют EA = 8,66 и CA = 3,68. Эти аддукты, например, комплекс с третичным амином DABCO, безопаснее в обращении, чем сам TMA. В рамках миссии NASA ATREX (Эксперимент по изучению аномального переноса в ракете) белый дым, образующийся при контакте TMA с воздухом, был использован для изучения высотных струйных течений.

Синтетический реагент

TMA является источником метильных нуклеофилов, подобных метиллитию, но менее реакционноспособных. Он реагирует с кетонами, образуя после гидролиза третичные спирты.

Безопасность

Триметилалюминий пирофорный, бурно реагирует с воздухом и водой.