Qu’est-ce que le triéthylaluminium ?
Le triéthylaluminium (TEA) est un composé organoaluminium dont la formule chimique est C6H15Al et la formule moléculaire Al(C2H5)3.
Il a un poids moléculaire de 114,165, un point de fusion de -50 °C, un point d’ébullition de 128-130 °C et se présente sous la forme d’un liquide incolore et transparent d’une densité de 0,8324 g/mL à température ambiante. Il est insoluble dans l’eau (solubilité de 0,002 g/100 ml à 20 °C) mais miscible dans les solvants organiques tels que l’éthanol et l’éther.
Numéro d’enregistrement CAS 97-93-8, il s’agit d’une substance volatile. Elle est corrosive et brûle spontanément lorsqu’elle est exposée à l’air. Le contact avec l’air, l’humidité de l’air et l’eau doit être évité, et le contenu doit être stocké dans un gaz inerte.
Utilisations du triéthylaluminium
Le triéthylaluminium est souvent utilisé comme composant de carburants à haute performance, tels que les allumeurs de moteurs de fusées, les agents de napalm et comme additif au carburéacteur à haute performance. En effet, le triéthylaluminium est facilement oxydable et brûle spontanément dans l’air.
Il est également souvent utilisé comme matériau chimique et réactif en raison de sa grande réactivité. Les utilisations typiques comprennent les matières premières pour la production de nitrure d’aluminium, le placage d’aluminium et la production de triéthylgallium (TEG), ainsi que les réactifs dans la synthèse pharmaceutique et les catalyseurs de polymérisation dans l’industrie chimique.
D’autres utilisations comprennent la synthèse organique générale à l’échelle du laboratoire en tant que réactifs organoaluminiques.
Principe du triéthylaluminium
Le principe du triéthylaluminium est expliqué en termes de méthode de synthèse et de propriétés chimiques.
1. Méthode de synthèse du triéthylaluminium
Le triéthylaluminium peut être synthétisé par la réaction de l’aluminium avec le diéthylzinc. Industriellement, il est synthétisé efficacement par une réaction en plusieurs étapes utilisant de l’éthylène, de l’hydrogène et de l’aluminium. Il existe d’autres voies de synthèse, comme la synthèse à partir de Al2Cl3Et3.
2. Propriétés chimiques du Triéthylaluminium
Le triéthylaluminium est décrit comme AlEt3, mais existe en fait dans une structure comme Al2Et6 avec deux molécules qui s’associent. Il s’agit d’un composé organométallique très réactif utilisé comme agent réducteur dans diverses réactions. En raison de sa susceptibilité à l’oxydation, le triéthylaluminium est spontanément combustible dans l’air.
Il réagit également de manière explosive avec l’eau. Ces propriétés en font un composé qui doit être stocké à l’abri du contact avec l’air, l’humidité de l’air et l’eau. Il est soluble dans les catalyseurs hydrocarbonés tels que l’hexane et le toluène et est donc souvent manipulé dans des solutions d’hydrocarbures. Il peut également être stocké dans un gaz inerte.
Les mélanges de tétrachlorure de titane (TiCl4) ou de trichlorure de titane (TiCl3) avec le triéthylaluminium sont connus sous le nom de catalyseurs Ziegler-Natta et sont utilisés pour la polymérisation des oléfines. Le rôle du triéthylaluminium dans ces catalyseurs est d’activer le tétrachlorure de titane (TiCl4) ou le trichlorure de titane (TiCl3).
Types de triéthylaluminium
Il existe aujourd’hui plusieurs types de triéthylaluminium sur le marché, notamment des produits utilisés comme réactifs pour la chimie organique de synthèse et des produits chimiques industriels. Le triéthylaluminium est spontanément combustible dans l’air, c’est pourquoi les produits réactifs de laboratoire sont généralement manipulés sous forme de solutions d’hexane ou de toluène.
Les produits les plus courants sont par exemple 100 ml de solution à 1,0 mol/l. Ces solutions sont également sujettes à l’hydrolyse et précipitent facilement au contact de l’eau. C’est pourquoi il est nécessaire d’utiliser des seringues bien sèches et remplies d’azote lors de la collecte de ces réactifs.
Des produits triéthylaluminium purs peuvent également être disponibles dans les produits industriels, mais ils sont très dangereux et doivent être manipulés dans des conteneurs spéciaux protégés de l’eau et de l’air. Les contenances vont de 150 ml à 0,4 l, en passant par des bouteilles de lecture de 1 l, des cylindres en acier de 10 l, 20 l, 100 l et des cylindres en acier spécial de 1,45 m3.