Trimetilalluminio

La molecola di Al₂Me₆ esiste come dimero, con struttura e legami simili a quelli del diborano. La coordinazione attorno all'alluminio è tetraedrica, e i due atomi di alluminio sono collegati tramite gruppi metilici a ponte usando legami a tre centri e due elettroni. Le distanze Al–C_terminale e Al–C_{a ponte} sono rispettivamente di 197 e 214 pm.^[2] Gli atomi di carbonio dei metili a ponte sono pentacoordinati. I gruppi metilici terminali e a ponte si interscambiano rapidamente con meccanismi inter- e intramolecolari.

La specie monomerica AlMe₃ è presente in quantità trascurabile in equilibrio con il dimero Al₂Me₆.^[3]

Al₂Me₆ viene preparato industrialmente per reazione tra alluminio e clorometano; si forma un composto intermedio clorurato che viene poi ridotto con sodio:^[3]

4Al + 6MeCl → 2Me₃Al₂Cl₃

2Me₃Al₂Cl₃ + 6Na → Al₂Me₆ + 2Al + 6NaCl

In passato piccole quantità di TMA erano preparate in laboratorio facendo reagire Al e dimetilmercurio:

2Al + 3HgMe₂ → Al₂Me₆ + 3Hg

L'uso di questa reazione viene tuttavia evitato dato che il dimetilmercurio è estremamente tossico e pericoloso per l'ambiente.^[3]

Composti con legami a tre centri e due elettroni sono tipicamente elettron-deficienti e sono quindi acidi di Lewis. TMA è un acido di Lewis più forte dei composti organici del boro BR₃. Per reazione con basi di Lewis si formano prodotti contenenti solo normali legami a due centri e due elettroni. Ad esempio la reazione con ammine fornisce addotti tipo R₃N–AlMe₃. TMA è inoltre un forte agente metilante.

La reazione con reagenti protici libera metano:

Al₂(CH₃)₆ + 6HX → 6CH₄ + 2AlX₃

Lo stesso schema di reazione vale anche per la reazione con acqua e alcoli:

Al₂(CH₃)₆ + 6H₂O → 6CH₄ + 2Al(OH)₃

Il TMA viene utilizzato principalmente per produrre metilalluminossano, usato come co-catalizzatore del catalizzatore di Ziegler-Natta nei processi di polimerizzazione delle olefine. Il TMA è usato inoltre come metilante. Il reattivo di Tebbe, preparato usando TMA, è impiegato per metilare esteri e chetoni.

Trova applicazioni anche nella fabbricazione di semiconduttori per ottenere film sottili ad alta costante dielettrica, come Al₂O₃, tramite Chemical Vapor Deposition o Atomic Layer Deposition.

Il TMA è spesso rilasciato da razzi-sonda per evidenziare e studiare i venti nell'alta atmosfera.

Il TMA è disponibile in commercio; è un composto pericoloso, da trattare con molta attenzione. Deve essere conservato e utilizzato in atmosfera inerte, dato che si infiamma spontaneamente all'aria. Reagisce violentemente con l'acqua, liberando metano (infiammabile). In caso di contatto provoca gravi ustioni a pelle e mucose e gravi lesioni oculari. Non ci sono dati che indichino proprietà cancerogene. ^[1] Viene venduto anche come soluzione in idrocarburi inerti come toluene, esano o eptano; in questa forma i rischi di accensione sono minori.

• (EN) A. F. Holleman e E. Wiberg, Inorganic chemistry, San Diego, Academic Press, 2001, ISBN 0-12-352651-5.
• (EN) M. R. Mason, Aluminum: Organometallic Chemistry, in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, Wiley, 2006, DOI:10.1002/0470862106.ia008.

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