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外観
無色～ほとんど無色透明液体
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種類
トリメチルアルミニウムには研究開発用の有機合成化学用試薬製品や、工業用化学薬品製品などの種類があります。空気中で自然発火するため、実験室用の試薬製品では通常、ヘキサンまたはトルエン溶液の状態で取り扱われます。濃度1.0mol / L , 1.4 mol / L , 2.0mol / Lなどが一般的で、容量は100mL, 800mL , 1Lなどがあります。
これらの溶液製品においても、加水分解しやすく水と接触すると容易に沈殿を生じます。そのため、このような試薬を採取する場合は、よく乾燥して窒素を充填した注射器等を用いることが必要です。
工業用では、純粋な化合物が半導体工場などに対して材料として供給されています。製品には25g , 100g , 300g , 600g , 100mLなどの容量があり、大変危険なため乾燥剤入りの専用のペール缶で取引されています。
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解説
トリメチルアルミニウム，無色の液体．融点15 ℃，沸点126 ℃．300 ℃ で徐々に熱分解する．n12D1.432．d2000.752．有機溶媒に可溶．溶液中でも気体としても二量体として存在し，空気中で自然発火し，水と爆発的に反応するため，不活性ガス下で取り扱わなければならない．オレフィンの重合触媒，メチル化試薬として使われる．
森北出版「化学辞典（第2版）
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用途
トリメチルアルミニウム(英：Trimethylaluminium)とは有機アルミニウム化合物の一種である。
アルミニウムがルイス酸性を持つため、反応の触媒として用いられる。またテッベ試薬の原料ともなる。
トリメチルアルミニウムを注意深く水と反応させて得られるメチルアルミノキサンは、オレフィン重合の助触媒として用いられる。
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原理
トリメチルアルミニウムの原理を化学的性質の観点から解説します。
1. トリメチルアルミニウムの化学的性質
図1. トリメチルアルミニウムの化学的性質
トリメチルアルミニウムは前述の通り、メチル基を介して2量体を形成した状態にあるとされています。また、トリメチルアルミニウムは、アルキルアルミニウム類の中でも反応性が高く、加水分解熱が大きい物質です。
水と接触すると直ちに酸化されて、同時に発火します。それ以外にも、酸類、空気、アミン類、可燃性物質、ハロゲン化炭素、ハロゲン類、酸化剤との混触は厳禁です。不活性ガス中もしくは、炭化水素系溶媒中で取り扱います。
2. 有機金属化学におけるトリメチルアルミニウム
図2. 有機金属化学におけるトリメチルアルミニウム
トリメチルアルミニウムは、多くの金属ハロゲン化物にメチル基を導入するのにも用いられる物質です。
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製造
ジメチル水銀とアルミニウムとの反応，またはジメチルアルミニウムモノクロリドとフッ化ナトリウムとの反応で合成されるトリメチルアルミニウム．
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特徴
結晶学的分子対称Ci，AlMe3の一つのMe基がAl原子間に架橋し二量体を形成，Alはひずんだ四面体形結合，Al－C(架橋Me) 213.4，215.3 pm，Al－C（末端Me） 195.7，198.3 pm，Al－Al 259.9 pm
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化学的特性
The aluminum alkyls are highly flammable and reactive, colorless to yellow liquids at room temperature. The lighter trialkylaluminums ignite spontaneously in air. They are normally supplied and used in a 20% solution with a hydrocarbon solvent, such as hexane, heptane, benzene, toluene. Properties may depend on solvent. Reacts violently with water.
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使用
Trimethylaluminium can be used as catalyst for olefin polymerization, pyrophoric fuel, manufacture of straight-chain primary alcohols and olefins, to produce luminous trails in upper atmosphere to track rockets.
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定義
A colorless liquid produced by the sodium
reduction of dimethyl aluminum chloride.
It ignites spontaneously on contact with air
and reacts violently with water, acids,
halogens, alcohols, and amines. Aluminum
alkyls are used in the Ziegler process for
the manufacture of high-density polyethene.
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健康ハザード
Trimethylaluminum and related alkylaluminum reagents are pyrophoric materials that can react explosively with the moisture in tissues, causing severe burns. The heat of reaction can also ignite the methane gas generated, resulting in thermal burns. Alkylaluminum reagents are corrosive substances, and contact is extremely destructive to the eyes, skin, and mucous membranes. Inhalation of trimethylaluminum and other volatile alkylaluminum compounds may cause severe damage to the respiratory tract and can lead to fatal pulmonary edema.
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燃焼性と爆発性
Trimethylaluminum is pyrophoric and burns violently on contact with air or water.
Other alkylaluminum reagents show similar behavior, although most are not as
volatile as trimethylaluminum. Water or CO2 fire extinguishers must not be used to
put out fires involving trialkylaluminum reagents. Instead, dry chemical powders
such as bicarbonate, Met-L-X?, or inert smothering agents such as sand or graphite
should be used to extinguish fires involving trialkylaluminum compounds.
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使用用途
トリメチルアルミニウムの使用用途は、トリメチルガリウム (TMG) 製造原料やMO-CVDの材料、シリコン半導体ドープ材原料などです。これらは、LEDや半導体の製造に役立てられています。その他に、高純度酸化アルミのとして、用いられることもあります。
また、有機合成化学においては、テッべ試薬 (カルボニルをエキソオレフィンに変換することができる) の原料や、チーグラー・ナッタ触媒 (オレフィン重合化触媒) に用いられるなど、合成上有用な化合物です。
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職業ばく露
Alkyl aluminum compounds are used as components of olefin polymerization catalysts. They are also used in the synthesis of higher primary alcohols and in pyrophoric fuels, as a catalyst in making ethylene gas; and in plating aluminum.
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貯蔵
Safety glasses, impermeable gloves, and a fire-retardant laboratory coat
should be worn at all times when working with these compounds. Trialkylaluminum
reagents should be handled only under an inert atmosphere.
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輸送方法
ntial fire or explosion hazard. Shipping: UN3399 Organometallic substance, liquid, water-reactive, flammable, Hazard Class: 4.3; Labels: 4.3
Dangerous Dangerous when wet material, 3-Flammable liquid, technical name Required. UN3051-Spontaneously combustible. Also, this material is dangerous when wet. (Note: this number does not appear in the 49/CFR HazMat tables).
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不和合性
The lighter trialkylaluminums ignite spontaneously in air; can self-heat in the air at room temperature without any added energy and may ignite. These compounds are strong reducing agents. Incompatible with oxidizers (chlorates, nitrates, peroxides, permanganates, perchlorates, chlorine, bromine, fluorine, etc.); contact may cause fires or explosions. Keep away from alkaline materials, strong bases, strong acids, oxoacids, epoxides. Incompatible with water, oxygen (air), acids, alcohols, phenols, amines, carbon dioxide; sulfur oxides; halogenated compounds, and many other substances
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廃棄物の処理
Careful incineration
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参考文献
R.G. Vranka, E.L. Amma, J. Am. Chem. Soc., 89, 3121 (1967), DOI: 10.1021/ja00989a008.
