Trimethylaluminium

Strukturformel
Strukturformel von Trimethylaluminium
Allgemeines
Name	Trimethylaluminium
Summenformel	C3H9Al C6H18Al2 (Dimer)
Kurzbeschreibung	pyrophore, farblose Flüssigkeit<ref name=strem>Datenblatt Vorlage:Linktext-Check (PDF) bei StremVorlage:Abrufdatum</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 200-853-0 ECHA-InfoCard 100.000.776 PubChem 16682925 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	72,08 g·mol−1 144,18 g·mol−1 (Dimer)
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	0,75 g·cm−3<ref name="sigma">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref>
Schmelzpunkt	15 °C<ref name="sigma"/><ref name="GESTIS" />
Siedepunkt	125 °C<ref name="sigma"/><ref name="GESTIS" />
Dampfdruck	0,3 hPa (20 °C)<ref name="GESTIS" /> 0,7 hPa (30 °C)<ref name="GESTIS" /> 60 hPa (50 °C)<ref name="GESTIS" /> 115 hPa (65 °C)<ref name="GESTIS" />
Löslichkeit	heftige Reaktion mit Wasser<ref name=strem/> löslich in Toluol, Hexan und Heptan<ref name="sigma" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),<ref name="CLP_100.240.763">Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag Vorlage:Linktext-Check in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.</ref> ggf. erweitert<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref> Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 250​‐​260​‐​314 EUH: 014 P: 210​‐​231+232​‐​280​‐​303+361+353​‐​305+351+338​‐​370+378<ref name="GESTIS" />
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−136,4 kJ/mol<ref name="CRC90_5_25">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.</ref>
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

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 Reagens wird oft eine Lösung in Toluol, Hexan oder Heptan verwendet.

Eigenschaften

Chemische Eigenschaften

Datei:Bond angles and dimensions of trimethylaluminium dimer.svg

Bindungslängen und -winkel im Trimethylaluminium-Dimer.<ref name="HOWI">A. F. Holleman, N. Wiberg: Anorganische Chemie. 103. Auflage. 1. Band: Grundlagen und Hauptgruppenelemente. Walter de Gruyter, Berlin / Boston 2016, ISBN 978-3-11-049585-0, S. 1366 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).</ref>

Das Aluminiumatom ist nur von drei Methylgruppen umgeben, es besitzt 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

TMA wird für die Herstellung von Methylaluminoxan, einem Cokatalysator für Ziegler-Natta-Polymerisationen, als Aktivator und als Methylierungsmittel verwendet. In der Halbleiterindustrie wird es u. a. im MOVPE-Verfahren zur Herstellung von aluminiumhaltigen Verbindungshalbleitern wie AlGaAs und AlN verwendet.

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 (nach Manfred T. Reetz), mit dem es gelingt, den α-Kohlenstoff einer Ketogruppe selbst mit sterisch anspruchsvollen Resten zu einem tertiären Kohlenstoff zu alkylieren.<ref>Manfred T. Reetz, Wilhelm F. Maier: tert-Alkylierung von Ketonen und Aldehyden. In: Angew. Chem., Bd. 90, 1978, S. 50; doi:10.1002/ange.19780900110.</ref>

Sicherheitshinweise

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.

Unfall

Am frühen Morgen des 17. Oktober 2016 verunglückte ein mit Trimethylaluminium beladener LKW bei Bornstedt auf der BAB 2. Es kam zu einem Brand und die Autobahn musste stundenlang für Löscharbeiten und Bergung voll gesperrt werden.<ref>Schwerer Unfall auf der A2 in Volksstimme, 17. Oktober 2016, abgerufen am 17. Oktober 2016.</ref>

Einzelnachweise

<references/>