Qu’est-ce que l’hydrure de lithium et d’aluminium ?
L’hydrure de lithium et d’aluminium est un composé inorganique à fort effet réducteur, représenté par la formule chimique LiAlH4.
Il est également connu sous le nom de LAH. Il a un effet réducteur plus puissant que le borohydrure de sodium (NaBH4), un agent réducteur connu, et peut réduire les acides carboxyliques et les amides.
Il s’enflamme facilement et réagit de manière explosive au contact de l’eau ; il convient donc de le manipuler avec précaution.
Utilisations de l’hydrure de lithium et d’aluminium
L’hydrure de lithium et d’aluminium a un fort effet réducteur et est utilisé comme agent réducteur en chimie organique. Les exemples incluent les “alcools à partir d’esters, de cétones et d’aldéhydes”, les “amines à partir d’amides, de nitriles et de composés nitrés” et les “alcanes déhalogénés à partir de composés halogénés”, pour n’en citer que quelques-uns.
En raison de sa grande réactivité, il n’est pas utilisé en grandes quantités, mais souvent dans le cadre d’expériences à petite échelle.
Propriétés de l’hydrure de lithium et d’aluminium
L’hydrure de lithium et d’aluminium est un agent réducteur puissant sous forme de poudre. La raison pour laquelle il est beaucoup plus puissant que l’agent réducteur NaBH4 est que les liaisons Al-H sont faibles par rapport aux liaisons B-H.
L’hydrure de lithium et d’aluminium et l’eau réagissent violemment pour produire de l’hydrogène. Par conséquent, un solvant déshydratant tel que l’éther diéthylique est nécessaire pour son utilisation.
Il se décompose à 150 °C et a une masse molaire de 37,954 g/mol et une densité de 0,917 g/cm3.
Structure de l’hydrure de lithium et d’aluminium
L’hydrure de lithium et d’aluminium est un composé d’hydrogène d’aluminium, comprenant un cristal ionique d’ions hydrure d’aluminium (AlH4-) et d’ions lithium (Li+). La 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’hydrure de lithium et d’aluminium
1. Synthèse de l’hydrure de lithium et d’aluminium
L’hydrure de lithium et d’aluminium peut être synthétisé par la réaction du chlorure d’aluminium (AlCl3) avec l’hydrure de lithium (LiH). Le rendement en poids est de 97%. Le mélange réactionnel est dissous dans l’éther et filtré pour éliminer tout reste de chlorure de lithium solide (LiCl).
2. Décomposition de l’hydrure de lithium et d’aluminium
L’hydrure de lithium et d’aluminium est fortement basique et se décompose en une seule réaction avec les solvants protiques tels que les alcools. À température ambiante, l’hydrure de lithium et d’aluminium est métastable.
Lorsqu’il est stocké pendant de longues périodes, il se décompose progressivement en LiH et Li3AlH6. La décomposition est accélérée en présence de fer, de titane et de vanadium.
3. Réactions inorganiques de l’hydrure de lithium et d’aluminium
L’hydrure de lithium et d’aluminium réagit avec l’hydrure de sodium dans le THF pour donner de l’hydrure de sodium et d’aluminium (NaAlH4). De même, l’hydrure d’aluminium et de potassium (KAlH4) peut être synthétisé avec un rendement de 90 %.
La réaction inverse de NaAlH4 et KAlH4 à l’hydrure de lithium et d’aluminium se fait également par LiCl en utilisant du THF ou de l’éther diéthylique comme solvant.
Sinon, l’hydrure de lithium et d’aluminium 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’hydrure de lithium et d’aluminium
L’hydrure de lithium et d’aluminium est très réactif et peut être utilisé comme puissant agent réducteur en chimie organique. En particulier, la réduction des esters et des acides carboxyliques en alcools primaires est largement connue.
Dans cette réaction, les ions hydrure (H-) réagissent avec les centres actifs des composés organiques à faible densité électronique par des effets inductifs et mésomères, simultanément à la décomposition de AlH4-. La réaction a lieu dans le centre actif d’un composé organique à faible densité électronique.