水素化アルミニウムリチウム
水素化アルミニウムリチウム
(水素化リチウムアルミニウム から転送)
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2025/02/17 09:17 UTC 版)
| 水素化アルミニウムリチウム | |
|---|---|
 |
|
 |
|
|
リチウムアルミニウムヒドリド |
|
|
別称
LAH
水素化アルミニウムリチウム 水素化リチウムアルミニウム テトラヒドリドアルミン酸リチウム |
|
| 識別情報 | |
| CAS登録番号 | 16853-85-3  |
| RTECS番号 | BD0100000 |
| 特性 | |
| 化学式 | LiAlH4 |
| モル質量 | 37.954 g/mol |
| 外観 | 白色結晶（純粋） 灰色粉末（市販品） |
| 密度 | 0.917 g/cm3, 固体 |
| 融点 | 150 °C, 423 K, 302 °F (分解) |
| 水への溶解度 | 水と反応 |
| 構造 | |
| 結晶構造 | 単斜晶 |
| 熱化学 | |
| 標準生成熱 ΔfH |
−116.3 kJ mol-1[1] |
| 標準モルエントロピー S |
78.74 J mol-1K-1 |
| 標準定圧モル比熱, Cp |
83.18 J mol-1K-1 |
| 危険性 | |
| 主な危険性 | 強い可燃性 (F) |
| NFPA 704 |
2
3
2
|
| R/Sフレーズ | R15 R7/8 R24/25 R43 |
| 関連する物質 | |
| 関連する水素化物 | 水素化アルミニウム 水素化ホウ素ナトリウム 水素化ナトリウム |
| 特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。 | |
水素化アルミニウムリチウム（すいそかアルミニウムリチウム、lithium aluminium hydride）は、組成式 LiAlH4で表されるアルミニウムのヒドリド錯体で無機化合物の一種であり、ケトン、アルデヒド、アミド、エステルなどの還元に用いられる。粉末状の強い還元剤であり、水と激しく反応し水素を発生するため、使用する際はジエチルエーテルなどの脱水溶媒を用いる必要がある。LAH（ラー）という略称がよく用いられる。
反応性
LAHは非常に強力な還元剤である。水素化ホウ素ナトリウム(NaBH4)も還元剤として知られているが、LAHの方がはるかに強力である。これは、Al-H結合が、B-H結合に比べて弱いためである。LAHは、エステルやケトン、アルデヒドをアルコールへ、アミド、ニトリル、ニトロ化合物をアミンへと還元する。ジエチルエーテルから再結晶した純粋なLAHは白色固体であるが、市販品はアルミニウムの混入により灰色をしていることが多い。空気に晒されても白色を保っているものは、水蒸気と反応した結果生成した水酸化リチウムと水酸化アルミニウムが表面を覆っていると考えられる。
LAHはその塩基性の強さから、アルコールのようなプロトン性溶媒や水と激しく反応して以下のように分解される[1]。
LAH は有機化学において非常に強力な還元剤として広く利用されている。反応性が高いため大量の LAH を扱うには問題があるが、それにもかかわらず小規模な化学工業にも用いられている。しかし大規模な化学工業上の反応では水素化ビス（2-メトキシエトキシ）アルミニウムナトリウムが利用されることが多い。反応にはジエチルエーテルが良く用いられ、反応後に水洗されることが多いが、これは還元反応後に生成する無機副生成物を除去するためである。
LAH について広く知られている反応はエステル[4][5]やカルボン酸[6]を1級アルコールへと還元する反応である。LAH が開発される以前の反応は、金属ナトリウムをエタノール中に加え加熱するという非常に厳しい条件での反応であった（ブーボー・ブラン還元）。LAH でアルデヒドやケトン[7]もアルコールへと還元することができるが、より穏やかな試薬である水素化ホウ素ナトリウム等が用いられることも多い。α,β-不飽和ケトンはアリルアルコールへと還元される[8]。エポキシドを還元する際には、LAH が立体障害が少ない方のエポキシド末端を攻撃するため、通常2級もしくは3級アルコールが生成する。
アミド[9][10]やオキシム[11]、ニトリル、ニトロ化合物、アルキルアジドを還元するとアミンが得られる。また、ハロゲン化合物を脱ハロゲン化しアルカンへと還元[12]することができる。
LAHは、単純なアルケンやベンゼン環を還元することはできないが、近傍に酸素官能基を有するアルキンをアルケンに還元できる[13]。
反応機構
AlH4− が分解すると同時に、誘起効果もしくはメソメリー効果により低い電子密度を持っている有機化合物の活性中心をヒドリドイオンが攻撃する。 
危険性
LAH は水と激しく反応し、時には空気中の水蒸気とも反応する。このため反応にはよく脱水した溶媒を用いる必要がある。純粋なものは発火性を持ち、特に静電気などの影響で着火して、溶媒のジエチルエーテルに引火する事故が多い。また発火した場合は水や二酸化炭素消火器ではなく、粉末式の消火器を用いて消火する。
またトリフルオロアセチル基を持った化合物をLAHで還元しようとすると爆発性の錯体を形成し、スケールによっては激しい爆発を起こすことがある。
日本では、消防法で定める第3類危険物（金属の水素化物）に該当する[14]。
近年はタブレットやTHF溶液など、安全に使用できる製品が市販されており、LAHの工業的に大量使用できるようになっている[2]。
熱分解
室温では LAH は準安定である。長期間保存しておくと徐々に八面体型六配位のヘキサヒドリドアルミン酸イオンを含む Li3AlH6 と LiH に分解する。この分解はチタン、鉄、バナジウムなどの触媒存在下で加速する。
LAHの加熱分解には3つの反応機構が関係している。
要購読契約)
参考文献
- ^ D.D. Wagman, W.H. Evans, V.B. Parker, R.H. Schumm, I. Halow, S.M. Bailey, K.L. Churney, R.I. Nuttal, K.L. Churney and R.I. Nuttal, The NBS tables of chemical thermodynamics properties, J. Phys. Chem. Ref. Data 11 Suppl. 2 (1982).
- ^ J.S.Pizey, "Lithium Aluminium Hydride", Horwood-Wiley (1977).
- ^ F. ALBERT COTTON and GEOFFREY WILKINSON, Cotton and Wilkinson ADVANCED INORGANIC CHEMISTRY A COMPREHENSIVE TEXT Fourth Edition, INTERSCIENCE, 1980.
- ^ Reetz, M. T.; Drewes, M. W.; Schwickardi, R. Organic Syntheses, Coll. Vol. 10, p.256 (2004); Vol. 76, p.110 (1999). (Article)
- ^ Oi, R.; Sharpless, K. B. Organic Syntheses, Coll. Vol. 9, p.251 (1998); Vol. 73, p.1 (1996). (Article)
- ^ Koppenhoefer, B.; Schurig, V. Organic Syntheses, Coll. Vol. 8, p.434 (1993); Vol. 66, p.160 (1988). (Article)
- ^ Barnier, J. P.; Champion, J.; Conia, J. M. Organic Syntheses, Coll. Vol. 7, p.129 (1990); Vol. 60, p.25 (1981). (Article)
- ^ Elphimoff-Felkin, I.; Sarda, P. Organic Syntheses, Coll. Vol. 6, p.769 (1988); Vol. 56, p.101 (1977). (Article)
- ^ Seebach, D.; Kalinowski, H.-O.; Langer, W.; Crass, G.; Wilka, E.-M. Organic Syntheses, Coll. Vol. 7, p.41 (1990); Vol. 61, p.24 (1983). (Article)
- ^ Park, C. H.; Simmons, H. E. Organic Syntheses, Coll. Vol. 6, p.382 (1988); Vol. 54, p.88 (1974). (Article)
- ^ Chen, Y. K.; Jeon, S.-J.; Walsh, P. J.; Nugent, W. A. Organic Syntheses, Vol. 82, p.87 (2005). (Article)
- ^ 竹内敬人,2018,『サプリメント式 有機化学』,オーム社,p200
- ^ Wender, P. A.; Holt, D. A.; Sieburth, S. Mc N. Organic Syntheses, Coll. Vol. 7, p.456 (1990); Vol. 64, p.10 (1986). (Article)
- ^ 安全データシート - 和光純薬工業
関連項目
水素化リチウムアルミニウムと同じ種類の言葉
| アルミニウムに関連する言葉 | 水素化アルミニウム 二ホウ化アルミニウム 水素化リチウムアルミニウム アルミニウム(あるみにうむ) リン化アルミニウム |
- 水素化リチウムアルミニウムのページへのリンク
