Qu’est-ce que l’aluminohydrure de lithium ?
L’aluminohydrure de lithium, hydrure de lithium et d’aluminium, est un composé inorganique dont la composition est notée LiAlH4.
Il est également connu sous le nom de tétrahydruroaluminate de lithium et est communément abrégé en LAH (en anglais : lithium aluminium hydride).
L’aluminohydrure de lithium est un puissant agent réducteur et est classé dans le SGH comme produit chimique inflammable réagissant à l’eau, corrosif/irritant pour la peau, avec une toxicité aiguë (par voie orale), également toxique pour la reproduction et irritant pour les yeux. L’aluminohydrure de lithium est désigné comme une substance dangereuse et toxique devant être étiquetée et notifiée par son nom en vertu de la loi sur la sécurité et la santé industrielles, et comme une substance de classe III en vertu de la loi sur les services d’incendie.
Utilisations de l’aluminohydrure de lithium
L’aluminohydrure de lithium est utilisé comme agent réducteur dans la synthèse chimique. Il est fréquemment utilisé en laboratoire en raison de sa grande réactivité. Toutefois, à l’échelle industrielle, on utilise des réducteurs moins réactifs, souvent évités pour des raisons de sécurité.
Il est principalement utilisé pour réduire les esters et les acides carboxyliques en alcools primaires, en utilisant l’éther déshydraté comme solvant de réaction.
Propriétés de l’aluminohydrure de lithium
L’aluminohydrure de lithium a une masse molaire de 37,954 g/mol et une densité de 0,917 g/cm³.
C’est un agent réducteur plus puissant que le borohydrure de sodium (NaBH4), la liaison B-H étant plus forte que la liaison Al-H. L’hydrure de lithium et d’aluminium réagit violemment avec l’eau en produisant de l’hydrogène. Un solvant déshydratant est nécessaire pour l’utiliser.
Structure de l’aluminohydrure de lithium
L’aluminohydrure de lithium est un complexe hydrido d’aluminium. Il s’agit d’un cristal ionique composé d’ions hydrure d’aluminium (AlH-) et d’ions lithium (Li+). Sa structure cristalline appartient au système monoclinique ; AlH4- a une structure tétraédrique et la distance entre les liaisons Al-H dans le cristal est d’environ 1.55 Å.
Autres informations sur l’aluminohydrure de lithium
1. Synthèse de l’aluminohydrure de lithium
La réaction du chlorure d’aluminium (AlCl3) avec l’hydrure de lithium (LiH) donne de l’aluminohydrure de lithium. Le rendement en poids est de 97%. Le mélange réactionnel peut être dissous dans l’éther et le chlorure de lithium (LiCl) solide restant peut être éliminé par filtration.
2. Réaction de décomposition de l’aluminohydrure de lithium
L’aluminohydrure de lithium est fortement basique. Il réagit donc vigoureusement avec les solvants protiques tels que les alcools et se décompose.
À température ambiante, il est métastable. Après un stockage prolongé, il se décompose progressivement en Li3AlH6 et LiH. La décomposition est accélérée en présence de titane, de fer et de vanadium.
3. Réactions inorganiques de l’aluminohydrure de lithium
L’aluminohydrure de lithium (NaAlH4) se décompose avec l’hydrure de sodium dans le tétrahydrofurane (THF). De même, l’hydrure d’aluminium et de potassium (KAlH4) peut être produit avec un rendement de 90 %.
La réaction inverse de NaAlH4 et KAlH4 à l’aluminohydrure de lithium avec le chlorure de lithium se déroule également en utilisant l’éther diéthylique ou le tétrahydrofurane comme solvant.
Par ailleurs, l’aluminohydrure de lithium réagit avec le bromure de magnésium (MgBr2) pour donner de l’hydrure de magnésium et d’aluminium, Mg(AlH4)2.
4. Réactions organiques de l’aluminohydrure de lithium
En chimie organique, l’aluminohydrure de lithium est très réactif et peut être utilisé comme puissant agent réducteur. En particulier, la réduction des esters et des acides carboxyliques en alcools primaires est largement utilisée.
Dans cette réaction de réduction, l’ion hydrure, H-, attaque les centres actifs des composés organiques à faible densité électronique par des effets induits et mésomères ainsi que par la décomposition de AlH4-.