Cloreto de dietilalumumum, Fórmula Molecular C4H10alcl, CAS 96-10-6, aparece como um líquido transparente incolor. Esse estado líquido claro torna sua operação em laboratórios e produção industrial relativamente intuitiva, mas também nos lembra que, embora possa parecer comum, ela possui atividade química extremamente alta. É facilmente solúvel em solventes orgânicos, como xileno e gasolina, e essa boa solubilidade fornece conveniência para sua aplicação na síntese orgânica. No entanto, isso também significa que, uma vez que o material vazar, pode se misturar rapidamente aos solventes orgânicos circundantes, formando uma mistura mais difícil de lidar, aumentando a dificuldade e o perigo de manusear. Como um composto altamente ativo, também exibe algumas propriedades químicas únicas. Como composto orgânico, possui uma ampla gama de aplicações no campo químico, especialmente como um catalisador na indústria de poliolefina e como intermediário na fabricação de compostos orgânicos.
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C.F |
C4H10alcl |
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E.M |
120 |
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M.W |
121 |
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m/z |
120 (100.0%), 122 (32.0%), 121 (4.3%), 123 (1.4%) |
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E.A |
C, 39,85; H, 8,36; Al, 22,38; CL, 29.41 |
O clorídeo de alumínio do dietil é um importante catalisador de reação orgânica, por exemplo, o polibutadieno pode ser sintetizado usando o neodecanoato de neodecanoato/n - sistema catalítico de clitina de butil lítio/dietil alumínio. A investigação experimental examinou os efeitos da temperatura da polimerização, a preparação do catalisador de C (Li)/C (ND) e C (Al)/C (ND) e espécies de alumínio em alumínio na polimerização por butadieno. Os resultados mostraram que o catalisador teve a maior atividade catalítica quando C (Li)/C (ND) estava em torno de 12 e C (Al)/C (ND) era de cerca de 15, e o rendimento do polímero poderia atingir 100%. Sob as condições de 0 graus, C (Li)/C (nd) =12 e C (al)/C (nd) =15, um polímero com uma estrutura de alta distribuição de peso Molecular (índice de distribuição molar) pode ser obtido. À medida que a temperatura da polimerização aumenta, a atividade do sistema catalítico aumenta e o peso molecular relativo e o teor molar cis-1,4 estrutural do polímero resultante diminuem.
Além disso, o chlride de dietilalumumum também pode ser usado para sintetizar um material de pipeline resistente à corrosão - para equipamentos de abastecimento de água. The raw materials are as follows by weight: 3-10 parts of polyethylene resin, 5-10 parts of nanoparticles, 5-10 parts of carbon black, 2-7 parts of hydrogenated castor oil, 2-10 parts of sodium alkyl sulfonate, 2-7 parts of chlorofluoromethane, 3-11 parts of diethylaluminum chlride, 1-3 parts of acrylonitrile butadiene styrene Copolímero, 3-9 partes do agente de acoplamento de silano, 2,5-4,5 partes de antioxidante, 0,5-6,5 partes de conservante e 1,5-3,5 partes do lubrificante. O material do tubo preparado a partir de resina de polietileno possui boas propriedades mecânicas, resistência ao impacto, resistência à corrosão e resistência ao envelhecimento, excelente desempenho abrangente e alto valor de aplicação.
Método 1:
A síntese deCloreto de dietilalumumumé um dos STPs comuns e importantes na síntese orgânica, que geralmente é alcançada por clorando diretamente a qulrida de dietil alumínio (C2H5) 2ALCL).
Operação de reação STPS:
(a) Processo de reação de cloração:
Prepare o ambiente operacional:
Certifique -se de que o reator e o ambiente operacional sejam protegidos por gases inertes para impedir a água e o oxigênio no ar de interferir na reação.
01
Adicionando reagentes:
- Adicione dietilalumínio líquido (C2H5) 2AL) ao reator.
- controlando a taxa de fluxo e a temperatura, introduz gradualmente o gás de cloro (CL2) ou o hidrogênio Chlride (HCl) no reator como fonte de cloro.
02
Progresso da reação:
Observe o progresso da reação em temperatura apropriada e condições de agitação. Geralmente, a reação da cloração é exotérmica e a mistura de reação pode produzir gás.
03
Controle de tempo de reação:
De acordo com as condições experimentais, controle o tempo de reação para garantir que a reação atinja a conversão completa ou o grau necessário.
04
Fim da reação:
Quando a reação estiver concluída, pare de introduzir gás cloro ou chlride de hidrogênio no reator.
05
Processamento e extração de produtos:
Separação e extração:
- esfrie a mistura de reação e trate -a em um ambiente apropriado.
- Separe o produto puro do chlride de dietil alumínio (C2H5) 2ALCL2) através de métodos de destilação ou extração.
01
Coleção de produtos:
Transfira o chlride de dietil alumínio coletado para um recipiente de armazenamento adequado para uso ou análise subsequente.
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Coleção de produtos:
Transfira o chlride de dietil alumínio coletado para um recipiente de armazenamento adequado para uso ou análise subsequente.
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3. Equação química que aceita as etapas operacionais acima, a reação de síntese do Chlorde de Dietil alumínio pode ser expressa por uma equação química da seguinte forma:
(C2H5) 2AL+CL2 → (C2H5) 2ALCL2
Ou ao usar o hidrogênio cloride como fonte de cloro:
(C2H5) 2AL+HCL → (C2H5) 2ALCL2
Essas equações descrevem o processo de dietil alumínio que reagindo com gás cloro ou clorda de hidrogênio para produzir Chlorde de dietil alumínio. Na reação, o gás cloro ou o hidrogênio clorda fornece átomos de cloro e reage com dietil alumínio para formar o produto alvo, o cotoneiro de dietil alumínio.
Medidas de proteção
Proteção respiratória: use uma máscara de gás quando a concentração no ar estiver alta. Durante o resgate de emergência ou a evacuação, é necessário usar um respirador de pressão positivo.
Proteção para os olhos: use óculos de segurança química.
Proteção do corpo: use roupas de proteção com fita adesiva.
Proteção à mão: use luvas resistentes a produtos químicos.
Outro: minimize o contato direto o máximo possível.
Medidas de emergência
Contato com a pele: Remova roupas contaminadas, limpe as toxinas com gasolina ou álcool, não enxaguar com água. Procure atendimento médico. Tratar de acordo com queimaduras químicas.
Contato visual: Levante as pálpebras e enxágue com água fluida por 15 minutos. Procure atendimento médico.
Inalação: deixe rapidamente a cena e vá para um lugar com ar fresco. Administre oxigênio ao ter dificuldade em respirar. Quando a respiração parar, realize imediatamente a respiração artificial. Procure atendimento médico.
Ingestão: Se ingerido por engano, enxágue a boca com água, beba leite ou claras de ovos e procure atendimento médico imediatamente.
Análise abrangente da eficiência do acoplamento entre a rotação nuclear de alumínio (i =5/2) e pulsos de microondas em cloreto de dietilalumínio
No processamento de informações quânticas e na tecnologia de ressonância magnética nuclear (RMN), a eficiência do acoplamento entre rotação nuclear e pulsos de microondas é o parâmetro principal que determina o desempenho do sistema. Para o alumínio (Al), seu isótopo natural ² ⁷ al possui um número quântico de rotação nuclear I =5/2, que oferece a capacidade de resposta de ressonância dos núcleos atômicos magnéticos e o mecanismo de relaxamento exclusivo induzido pelo quadrupolo elétrico (Q).Cloreto de dietilalumumum(DEAC) é um alumínio contendo composto de metal orgânico, no qual o átomo de alumínio em sua estrutura molecular está em um ambiente de coordenação dupla de ligante orgânico (etil) e ligante inorgânico (cloro). Esse ambiente químico afeta significativamente o gradiente de campo elétrico local (EFG) do núcleo de alumínio, regulando assim sua eficiência de acoplamento com pulsos de microondas.
Propriedades quânticas e mecanismo de relaxamento da rotação nuclear de alumínio (i =5/2)
Correlação entre o número quântico de rotação nuclear e o momento magnético
De acordo com a mecânica quântica, o número quântico de spin i de um núcleo atômico determina o estado quantizado de seu momento magnético. Para um núcleo de alumínio com i =5/2, seu número quântico magnético M pode ser tomado como -5/2, -3/2, -1/2, +1/2, +3/2, +5/2, um total de 6 níveis de energia. Under the action of a static magnetic field B ₀, these energy levels undergo Zeeman splitting, and the energy difference between adjacent energy levels is Δ E= ħ B ₀, where is the magnetic spin ratio of the aluminum nucleus ( of ² ⁷ Al=6.976 × 10 ⁷ rad · s ⁻¹ · T ⁻¹). Os pulsos de microondas induzem transições entre os níveis de energia e os estados de rotação nuclear manipulados aplicando um campo de radiofrequência (b ₁) que corresponde a Δ E.
Regulamentação do tempo de relaxamento por momento elétrico quadrupolo
Metade dos núcleos atômicos não tem - zero momentos quadrupolos elétricos (q=eqr ², onde q é a constante de quadrupolo e r é o raio nuclear), resultando em divisão de energia significativa influenciada por gradientes de campo elétrico local (EFG). Nas moléculas de DEAC, os átomos de alumínio estão em um ambiente de coordenação tetraédrica (dois átomos de etila e dois cloro), e a simetria do EFG é baixa, causando os seguintes efeitos: a interação entre o quadrupolo elétrico e o EFG leva a uma espalhamento inelástico entre os níveis de energia, acelerando o decaimento da transversa. De acordo com a fórmula para a largura da linha espectral natural Δ ν =1/(π t ₂), o encurtamento de t ₂ leva a um aumento na largura da linha espectral.
A relação competitiva entre mudança química e acoplamento quadrupolo
A frequência de ressonância dos núcleos de alumínio não é apenas afetada pela razão de rotação magnética () e campo magnético estático (B ₀), mas também relacionado ao deslocamento químico (δ) e à constante de acoplamento de quadrupolo (C_Q). Na DEAC, o efeito doador de elétrons do etilo e o efeito de retirada de elétrons do cloro trabalham juntos para causar uma mudança na densidade da nuvem de elétrons do núcleo de alumínio, resultando em flutuações em Δ dentro da faixa de 0-500 ppm. C_q=e²qq/ħ, onde q é o componente máximo de efg. No DEAC, o valor típico de C_Q é de 1 a 10 MHz, o que é muito maior que a mudança de frequência causada pelo deslocamento químico (Δ · ν₀, onde ν₀ é a frequência do larmor). Portanto, a interação quadrupolo domina as características da linha espectral.
Otimização de parâmetros de pulso de microondas na eficiência do acoplamento
Forma de pulso e combinação de largura de banda
A largura de banda dos pulsos de microondas (Δ v _P) precisa ser comparada com a largura da linha espectral dos núcleos de alumínio (ΔV) para obter excitação eficiente. Para ² ⁷ al no DEAC:
Pulso rígido: se Δ ν _p ≫ Δ ν, o pulso pode excitar todas as transições de nível de energia, mas pode desencadear respostas não lineares (como a mudança de Bloch Siegert).
Pulso suave: se Δ ν _p ≈ Δ ν, o pulso excita seletivamente transições de nível de energia específicas, reduzindo a dissipação desnecessária de energia. Por exemplo, o uso de pulsos macios em forma de gaussiana (duração τ =10-100 μ s) pode reduzir a distorção da linha espectral, mantendo a eficiência da excitação.
Poder de pulso e controle de ângulo de flip
A potência (P) dos pulsos de microondas determina o ângulo de flip (θ) da rotação nuclear, que está relacionada a θ=b ₁τ. EmCloreto de dietilalumumum:
Pulso de baixa potência: quando θ<π 2,="" the="" nuclear="" spin="" is="" not="" completely="" flipped,="" and="" the="" signal="" strength="" is="" proportional="" to="" θ="" ²,="" but="" it="" can="" avoid="" power="" broadening="">
Pulso de alta potência: quando θ=π, o inversão completo é alcançado, mas pode causar efeitos dinâmicos de polarização nuclear (DNP) ou de bloqueio de rotação, que precisam ser otimizados com base em condições experimentais específicas.
Design de sequência de pulsos
Para superar a limitação do encurtamento t ₂, sequências especiais de pulso (como sequências CPMG) precisam ser usadas para melhorar a fidelidade do sinal:
Sequência de CPMG: aplicando vários pulsos de 180 graus (τ - 180 graus - τ - echo), a magnetização transversal é reunida para prolongar o t ₂ eficaz. No experimento de RMN da DEAC, a sequência CPMG pode prolongar o tempo de atenuação do sinal em 3-5 vezes.
Pulso adiabático: Ao alterar lentamente os parâmetros de pulso (como frequência ou amplitude), são alcançadas transições adiabáticas entre os níveis de energia, reduzindo as perdas não adiabáticas.
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