氢化铝锂是什么物质? ¹

氢化铝锂是一种复合氢化物，缩写为LAH。它是有机合成中非常重要的还原剂，尤其对于酯、羧酸和酰胺的还原具有重要作用。纯的氢化铝锂是白色晶状固体，在120°C以下和干燥空气中相对稳定，但遇水即爆炸性分解。

氢化铝锂的性质

在常温下，氢化铝锂是亚稳的。长时间贮存后，它会分解成Li3AlH6和LiH。这一过程可以通过钛、铁、钒等助催化元素来加速。

与氢化铝锂相关的反应

当加热氢化铝锂时，其反应机理可以分为3步：

3 LiAlH4 → Li3AlH6 + 2 Al + 3 H2 （R1）

2 Li3AlH6 → 6 LiH + 2 Al + 3 H2 （R2）

2 LiH + 2 Al → 2 LiAl + H2 （R3）

反应R1通常从氢化铝锂的熔化开始，温度范围为150－170℃，然后立即分解为Li3AlH6。R1是在低于LiAlH4熔点的情况下进行的。在约200℃时，Li3AlH6分解成LiH和Al（R2），然后在400℃以上分解成LiAl（R3）。反应R1在实际中是不可逆的，而R3是可逆反应，在500℃时的平衡压强为25千帕。在适当的催化剂存在下，R1和R2反应可以在常温下发生。

氢化铝锂的水解反应

LiAlH4遇水会立即发生爆炸性的猛烈反应，并释放出氢气：

LiAlH4 + 2H2O → LiAlO2 + 4H2

LiAlH4 + 4H2O → LiOH + Al(OH)3 + 4H2

由于放出的氢气是定量的，该反应可用来测定样品中氢化铝锂的含量。为了防止反应过于剧烈，常加入一些二??烷、乙二醇二甲醚或四氢呋喃作为稀释剂。

这一反应提供了一个有用的实验室制取氢气的方法。长期暴露在空气中的样品通常会发白，因为样品已经吸收了足够的水分，生成了由氢氧化锂和氢氧化铝组成的白色混合物。

氢化铝锂的氨解反应

LiAlH4的乙醚或四氢呋喃溶液能与氨猛烈作用，放出氢气：

2LiAlH4 + 5NH3 → [LiAlH(NH2)2]2NH + 6H2

当氨的量不足时，发生如下反应：

LiAlH4 + 4NH3 → LiAl(NH2)4 + 2H2

当NH3/LiAlH4比值更小时，氨中的三个氢都可被取代：

LiAlH4 + NH3 → Li[Al(NH2)4]

氢化铝锂可以将许多有机化合物还原，常用其乙醚或四氢呋喃溶液。氢化铝锂的还原能力比相关的硼氢化钠更强大，因为Al-H键弱于B-H键。由于存储和使用不方便，工业上常使用氢化铝锂的衍生物双(2-甲氧基乙氧基)氢化铝钠（红铝）作为还原剂，但在小规模的工业生产中仍会使用氢化铝锂。