리튬알루미늄수소화물(LiAlH4)은 카르보닐 화합물을 알코올로 전환하기 위해 유기화학에서 사용되는 강력한 환원제입니다. 물과 격렬하게 반응합니다.
| IUPAC 이름 | 리튬알루미늄수소화물 |
| 분자식 | LiAlH4 |
| CAS 번호 | 16853-85-3 |
| 동의어 | 리튬(III) 테트라하이드리도알루미네이트, 리튬 알루미늄(III) 하이드라이드 |
| 인치 | InChI=1S/Al.Li.4H |
리튬알루미늄하이드라이드(LiAlH4)의 특성
리튬 알루미늄 수소화물(LiAlH4) 공식
리튬 테트라하이드리도알루미네이트(LiAlH4)의 공식은 그 조성을 나타냅니다. 리튬(Li) 1개, 알루미늄(Al) 1개, 수소(H) 4개로 구성돼 있다. 공식은 LiAlH4로 작성되어 이러한 요소의 존재를 나타냅니다.
수소화알루미늄리튬 (LiAlH4) 몰 질량
리튬 테트라하이드리도알루미네이트(LiAlH4)의 몰 질량은 구성 원소의 원자 질량의 합입니다. 다음과 같이 계산됩니다.
- 리튬(Li)의 몰 질량은 약 6.94g/mol입니다.
- 알루미늄(Al)의 몰 질량은 약 26.98g/mol입니다.
- 수소(H)의 몰 질량은 약 1.01g/mol입니다.
이 값을 합산하면 LiAlH4의 몰 질량은 약 37.95g/mol입니다.
리튬알루미늄수소화물(LiAlH4) 끓는점
리튬 테트라하이드리도알루미네이트(LiAlH4)는 개별 구성 요소의 끓는점에 도달하기 전에 분해되기 때문에 뚜렷한 끓는점을 갖지 않습니다. 가열하면 LiAlH4는 분해 반응을 거쳐 수소 가스를 방출합니다.
리튬알루미늄수소화물(LiAlH4) 녹는점
리튬 테트라하이드리도알루미네이트(LiAlH4)는 상대적으로 낮은 녹는점을 가지고 있습니다. 약 150-160°C(302-320°F)에서 녹습니다. 이 온도에서 고체 LiAlH4는 액체 상태로 변환되어 화학 반응에 참여할 수 있습니다.
리튬알루미늄수소화물(LiAlH4) 밀도 g/mL
리튬 테트라하이드리도알루미네이트(LiAlH4)의 밀도는 약 0.917g/mL입니다. 이 밀도 값은 특정 부피에 존재하는 LiAlH4의 질량을 밀리리터당 그램 단위로 나타냅니다.
리튬알루미늄수소화물(LiAlH4) 분자량
리튬 테트라하이드리도알루미네이트(LiAlH4)의 분자량은 모든 구성 원소의 원자량을 더하여 계산됩니다. LiAlH4의 분자량은 약 37.95g/mol입니다.
리튬알루미늄수소화물(LiAlH4)의 구조
리튬 테트라하이드리도알루미네이트(LiAlH4)는 사면체 구조를 가지고 있습니다. 알루미늄 원자는 중앙에 있고 4개의 수소 원자로 둘러싸여 있습니다. 리튬 원자는 알루미늄 원자에도 연결되어 구조를 완성합니다.
리튬알루미늄수소화물(LiAlH4)의 용해도
리튬 테트라하이드리도알루미네이트(LiAlH4)는 에테르 및 탄화수소와 같은 대부분의 유기 용매에 불용성입니다. 그러나 물과 반응성이 매우 높아 격렬한 발열 반응을 일으키고 수소 가스를 생성합니다. 따라서 LiAlH4는 일반적으로 습기와의 역반응을 피하기 위해 무수 조건에서 취급 및 보관됩니다.
| 모습 | 백색분말 |
| 비중 | 0.917g/mL |
| 색상 | 무색 |
| 냄새가 나다 | 냄새 없는 |
| 몰 질량 | 37.95g/몰 |
| 밀도 | 0.917g/mL |
| 융합점 | 150-160°C |
| 비점 | 분해됨 |
| 플래시 도트 | 해당 없음 |
| 물에 대한 용해도 | 물과 격렬하게 반응함 |
| 용해도 | 에테르 및 탄화수소와 같은 유기 용매에 불용성 |
| 증기압 | 해당 없음 |
| 증기 밀도 | 해당 없음 |
| pKa | 해당 없음 |
| pH | 해당 없음 |
리튬 알루미늄 수소화물(LiAlH4) 안전 및 위험
리튬 테트라하이드리도알루미네이트(LiAlH4)는 심각한 안전 위험을 초래하므로 극도의 주의를 기울여 취급해야 합니다. 물과 격렬하게 반응하여 가연성 수소 가스를 방출하는 반응성이 높은 화합물입니다. LiAlH4는 자연 발화성이므로 공기 중에서 자연 발화할 수 있습니다. 습기를 피하고 단단히 밀폐된 용기에 보관해야 합니다. LiAlH4와 직접 접촉하면 피부, 눈, 호흡기에 심한 화상과 자극을 일으킬 수 있습니다. 먼지나 연기를 흡입하면 호흡곤란을 일으킬 수 있습니다. LiAlH4로 작업할 때는 장갑, 고글 등 적절한 개인 보호 장비를 착용해야 하며, 적절한 안전 조치를 갖춘 환기가 잘 되는 곳에서만 취급해야 합니다.
| 위험 기호 | 에프, 다 |
| 보안 설명 | 가연성이 높습니다. 물과 격렬하게 반응함. 각별히 주의해서 다루십시오. |
| UN 식별 번호 | 유엔 1410 |
| HS 코드 | 2850.00.00 |
| 위험등급 | 4.3 |
| 포장그룹 | 나 |
| 독성 | 독성이 강해 심한 화상과 호흡곤란을 일으킬 수 있습니다. |
참고: 사용된 위험 기호는 가연성의 경우 “F”이고 부식성의 경우 “C”입니다. 안전에 대한 설명은 물과의 반응성을 강조하고 극도의 주의가 필요함을 강조합니다. UN 식별자와 HS 코드는 운송 및 상업 목적으로 사용되는 특정 식별 코드입니다. 위험 등급은 물질의 특성을 기준으로 물질의 분류를 나타냅니다. 포장 그룹은 운송 중 위험 수준을 나타냅니다. 리튬 테트라하이드리도알루미네이트(LiAlH4)는 독성이 매우 높으며 접촉이나 흡입 시 심각한 화상과 호흡곤란을 일으킬 수 있습니다.
수소화리튬알루미늄(LiAlH4)의 합성 방법
다양한 방법을 통해 리튬 테트라하이드리도알루미네이트(LiAlH4)를 합성할 수 있습니다.
리튬 테트라하이드리도알루미네이트(LiAlH4)를 합성하는 일반적인 방법은 AlCl3를 가열하고 이를 디에틸 에테르 와 같은 용매에서 수소화리튬(LiH)과 결합하는 것입니다. 반응은 열이 있을 때 일어나서 LiAlH4가 형성됩니다.
또 다른 방법은 분말 알루미늄 금속을 수소화리튬과 혼합한 후 가열하는 것입니다. 반응이 일어나서 LiAlH4가 형성됩니다.
다른 접근법을 사용하여 LiAlH4를 합성하려면 중수소알루미늄리튬(LiAlD4)을 테트라히드로푸란(THF) 과 같은 용매에서 LiH와 결합합니다. 혼합물을 가열하면 LiAlD4와 수소화리튬이 반응하여 LiAlH4가 형성됩니다.
이러한 합성 방법은 관련 화합물의 반응성으로 인해 주의 깊은 취급이 필요하다는 점에 유의해야 합니다. 불활성 조건에서 작업하고, 적절한 안전 장비를 사용하고, 환기가 잘 되는 곳에서 반응을 수행하는 등의 예방 조치는 안전하고 성공적인 합성을 보장하는 데 필수적입니다.
리튬알루미늄수화물(LiAlH4)의 용도
리튬 테트라하이드리도알루미네이트(LiAlH4)는 강력한 환원 특성으로 인해 유기 화학에서 여러 용도로 사용됩니다. 다음은 몇 가지 일반적인 용도입니다.
- 카르보닐 화합물의 감소: LiAlH4는 알데히드, 케톤, 에스테르 및 카르복실산과 같은 다양한 카르보닐 화합물을 해당 알코올로 크게 전환합니다. 이러한 환원반응은 의약품, 정밀화학제품, 유기 중간체 합성에 매우 중요합니다.
- 니트로 화합물의 환원: LiAlH4는 니트로 화합물을 1차 아민으로 환원시킬 수 있습니다. 이러한 변환은 의약품, 염료 및 농약을 포함한 광범위한 유기 화합물의 합성에 중요합니다.
- 탈산소화: LiAlH4는 알코올, 산, 옥심과 같은 다양한 작용기에서 산소 원자를 선택적으로 제거할 수 있습니다. 이 탈산소화 공정은 산소에 민감한 화합물을 제조하거나 산소 기능을 제거해야 할 때 유용합니다.
- 중합 반응: LiAlH4는 특정 중합 반응에서 환원제 역할을 하여 중합체 형성을 촉진합니다. 연구원들은 전도성 폴리머 및 특수 플라스틱을 포함한 고성능 재료 생산에 LiAlH4를 사용합니다.
- 합성 응용: LiAlH4는 히드라진, 포스핀, 유기금속 화합물을 포함한 다양한 유기 화합물의 합성에 사용됩니다. 이러한 화합물은 제약 연구, 촉매 및 재료 과학에 필수적입니다.
- 실험실 환원제: LiAlH4는 실험실에서 다양한 환원제로 사용됩니다. 이를 통해 화학자는 특정 작용기를 선택적으로 감소시켜 복잡한 분자를 높은 정밀도로 합성할 수 있습니다.
전반적으로 리튬 테트라하이드리도알루미네이트(LiAlH4)는 유기 합성에서 중요한 역할을 하며 화학자에게 다양한 환원 반응을 위한 강력한 도구를 제공하고 광범위한 가치 있는 화합물을 준비할 수 있도록 해줍니다.
질문:
Q: 리튬 알루미늄 수소화물은 이중 결합을 감소시키나요?
A: 네, 리튬 테트라하이드리도알루미네이트는 이중 결합을 줄여 단일 결합으로 전환할 수 있습니다.
Q: 리튬알루미늄수소화물이 양성자성 용매와 반응할 때 어떤 가스를 방출합니까?
A: 리튬 테트라하이드리도알루미네이트가 양성자성 용매와 반응하면 수소 가스를 방출합니다.
Q: 리튬알루미늄수소화물은 어디서 구입할 수 있나요?
A: 리튬 테트라하이드리도알루미네이트는 화학물질 공급업체나 전문 실험실 장비 공급업체에서 구입할 수 있습니다.
Q: 리튬알루미늄수소화물 기반인가요?
A: 아니요, 리튬 테트라하이드리도알루미네이트는 염기가 아니라 강력한 환원제로 간주됩니다.
Q: LiAlH4는 무엇을 감소시키나요?
A: 리튬 테트라하이드리도알루미네이트는 카르보닐 화합물, 니트로 그룹 및 알코올을 포함한 다양한 작용기를 감소시킬 수 있습니다.
Q: 리튬알루미늄수소화물은 친핵체입니까?
A: 예, 리튬 테트라하이드리도알루미네이트는 수소화물 이온의 존재로 인해 많은 유기 반응에서 친핵체로 작용합니다.
Q: 리튬알루미늄수소화물은 알코올을 감소시키나요?
A: 네, 리튬 테트라하이드리도알루미네이트는 알코올을 환원시켜 1차 또는 2차 알코올을 생성할 수 있습니다.
Q: 리튬알루미늄수소화물은 알켄을 감소시키나요?
A: 아니요, 리튬 테트라하이드리도알루미네이트는 일반적으로 알켄과 반응하지 않습니다.
Q: 다음 용매 중 리튬알루미늄수소화물이 반응하지 않는 용매는 무엇입니까?
A: 리튬 테트라하이드리도알루미네이트는 일반적으로 헥산이나 디에틸 에테르와 같은 비극성 용매와 반응하지 않습니다.
Q: 리튬알루미늄수소화물은 알코올에 영향을 미치나요?
A: 예, 리튬 테트라하이드리도알루미네이트는 알코올을 감소시킬 수 있지만 반응성이 매우 높고 잠재적으로 위험할 수 있으므로 주의해서 사용해야 합니다.