Tétrahydruroaluminate de lithium - Définition
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Introduction
| Tétrahydruroaluminate de lithium | ||
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| Général | ||
| Synonymes | hydrure d'aluminium et de lithium | |
| No CAS | ||
| No EINECS | ||
| PubChem | ||
| SMILES | ||
| InChI | ||
| Apparence | poudre blanche inodore | |
| Propriétés chimiques | ||
| Formule brute | H4AlLi | |
| Masse molaire | 37,954 ± 0,002 g·mol-1 | |
| Propriétés physiques | ||
| T° fusion | 159 °C( se décompose) déc. >125 °C | |
| T° ébullition | 184 °C | |
| Solubilité | Voir tableau | |
| Masse volumique | 0,917 g·cm-3 (solide) à 20 °C | |
| Précautions | ||
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| Phrases R : 15, | ||
| Phrases S : 2, 7/8, 24/25, 43, | ||
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Danger | ||
| Écotoxicologie | ||
| DL | 85 mg·kg-1 souris oral 7 mg·kg-1 souris i.p. | |
| Autre | risque d’explosion en contact avec l’air (humidité). | |
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Le tétrahydruroaluminate de lithium, aussi appelé hydrure d’aluminium et de lithium (LiAlH4), généralement noté LAH, est un puissant générateur d'hydrures donc un fort réducteur utilisé en chimie organique. Il est plus puissant que le borohydrure de sodium, autre réactif de réduction, car la liaison Al-H est plus faible que la liaison B-H. Il transforme les esters, les acides carboxyliques et les cétones en alcools et les composés nitrés en amines. LAH réagit violemment avec l’eau et le produit pur est pyrophorique. Le produit commercial est conservé dans l’huile minérale pour le protéger de l’air. Pur et cristallisé dans l’éther diéthylique, c’est un solide blanc. Les échantillons commerciaux sont toujours gris à cause de contaminations avec des traces d’aluminium métallique. Des échantillons commerciaux qui ont absorbé suffisamment d’humidité forment un mélange d’hydroxyde de lithium et d’hydroxyde d'aluminium.
De nombreuses recherches sont aussi menées depuis quelques années pour l'utiliser pour le stockage d'hydrogène pour les piles à combustible.
Préparation
Le LAH est normalement synthétisé par réaction entre l’hydrure de lithium (LiH) et le chlorure d'aluminium (AlCl3) :
-
- 4LiH + AlCl3 → LiAlH4 + 3LiCl,
qui présente un taux élevé de conversion (97 %). Le LiH en excès est éliminé par une filtration de la solution de LAH dans l’éther suivie d’une précipitation pour obtenir un produit contenant environ 1 % de LiCl.
Utilisations en chimie organique
L’hydrure d’aluminium et de lithium est largement utilisé en chimie organique comme agent réducteur puissant. Vu les difficultés de manipulation à cause de sa réactivité, il est surtout utilisé à petite échelle ; pour des quantités plus grandes, on utilise plutôt l’hydrure de sodium bis(2-méthoxyéthoxy)aluminium. Comme réducteur, le LAH est normalement utilisé dans l’éther diéthylique et un lavage à l’eau est effectué après la réduction pour retirer les sous-produits inorganiques (ions lithium, sel d'aluminiumm). Il est surtout utilisé pour la réduction d'éther-oxydes, d'esters et des acides carboxyliques donnant un alcool primaire ; avant l’apparition du LAH , on utilisait le sodium métallique dans l’éthanol bouillant (la réduction de Bouveault-Blanc). Des aldéhydes et des cétones peuvent aussi être réduites en alcool par le LAH mais, en général, on utilise un réactif plus doux comme le borohydrure de sodium (NaBH4). Lorsque les époxydes sont réduits avec le LAH, le réactif attaque la partie la moins encombrée de l’époxyde et en général le produit est un alcool secondaire ou tertiaire. Les amines peuvent être préparées par la réduction au LAH d’amides, de nitriles, de composés nitrés ou d’alkylazides. Le LAH est aussi capable de réduire les halogénures d’alkyle en alcanes. L’hydrure d’aluminium et de lithium n’est pas capable de réduire de simples alcènes ou des noyaux benzéniques et les alcynes ne sont réduites qu’en présence d’un groupement alcool.
