7784-23-8 / 碘化鋁的用途與制備

背景及概述^[1]

碘化鋁為無色薄片狀六方晶系晶體，易潮解，潮解時產(chǎn)生煙霧。若在空氣中加熱，就轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸X，并游離出碘。在真空下加熱，升華而不分解。與四氯化碳、聯(lián)氨、碳酰氯(光氣)激烈反應(yīng)。與氨作用可生成加合物AlI₃·xNH₃，此外，也可與硫化氫、二氧化硫、膦等生成加合物。

用途^[2-5]

碘化鋁作為路易斯酸其強度大于溴化鋁和氯化鋁，它作為一種高活性的化學(xué)試劑廣泛應(yīng)用于有機和無機合成中。例如，在有機合成中，碘化鋁作為典型的路易斯酸能促進許多反應(yīng)發(fā)生。如在回流的乙腈中三碘化鋁介入的α-鹵羰基化合物的還原脫鹵及Aldol反應(yīng)；蒽醌化合物在碘化鋁作用下進行的還原反應(yīng)和Diels-Alder環(huán)加成反應(yīng)；在無水四氫呋喃中碘化鋁促進的α-溴代酮與羰基化合物生成β-羥基酮的反應(yīng)；碘化鋁促進的醚鍵斷裂反應(yīng)等。在無機合成中，無水碘化鋁作為反應(yīng)的基本原料，可與各種稀土氧化物反應(yīng)合成一系列無水碘化稀土。稀土碘化物廣泛用于能源領(lǐng)域及有機合成的催化劑。其應(yīng)用舉例如下：

1）制備一種基于碘化鋁的電解質(zhì)，其通式為：AlI₃(L)n+mM+wI₂+xG+yCP+zA；其中，配位體L為各種可以和碘化鋁配位的有機物，配位數(shù)為0≤n≤6；溶劑M包括胺類、醇類、腈類、醚類、脂類有機溶劑，或離子液體；其與碘化鋁的摩爾比為0≤m≤2000；碘單質(zhì)與碘化鋁的摩爾比為0≤w≤0.5；凝膠劑G為有機小分子化合物或有機高分子化合物，其與碘化鋁的摩爾比為0≤x≤1；陶瓷粉末CP與碘化鋁的摩爾比為0≤y≤5；添加劑A是一類可以改善電解質(zhì)性能的化合物，其與碘化鋁的摩爾比為0≤z≤2。該電解質(zhì)長期穩(wěn)定性能好，電導(dǎo)率高，熔點合適，可以應(yīng)用于染料敏化太陽能電池，也可用于其它能量轉(zhuǎn)化與儲存的器件。

2）合成吉非替尼，該方法的特征在于以6，7-二甲氧基喹唑啉-4(3H)-酮為起始原料，先將喹唑啉環(huán)4位接上3-氯-4-氟苯基氨基，然后在三碘化鋁、苯硫酚作用下選擇性的脫掉6位甲氧基，則，6位羥基無需保護可直接在6位接上3-(4-嗎啉)丙基得到吉非替尼。該技術(shù)不僅比原有文獻報道的方法減少至少兩步反應(yīng)步驟，而且由于采用了三碘化鋁、苯硫酚作為選擇性脫甲基試劑，使得該步反應(yīng)條件非常溫和，而且收率很高，操作簡便，整個合成路線經(jīng)濟性更高，產(chǎn)品成本更低，質(zhì)量更好。

3）制備一種活性炭/導(dǎo)電炭黑復(fù)合電極材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：古爾膠1-2、碘化鋁2-3、四氧化三鈷1-2、硫酸化銫2-3、導(dǎo)電炭黑3-5、鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-4111-2、改性廢棄PVC基活性炭110-130、乙醇5-7、蒸餾水10-15；本發(fā)明制備利用廢棄的PVC制備出高比表面積、多孔、導(dǎo)電性高的電極材料為基體，添加的導(dǎo)電炭黑，提高了電極的充放電性能，減少接觸電阻，提高電極的充放電效率，同時該制備方法簡單、綠色環(huán)保、成本低，值得大規(guī)模推廣。

制法^[1，3]

①將干燥及升華后得到的碘溶于二硫化碳中，再將鋁片放入其中，進行加熱。反應(yīng)終了，過濾生成物，在水浴上蒸去多余的二硫化碳。然后濃縮溶液，冷卻結(jié)晶，用己烷洗滌，在100℃下干燥，可制得無水物。

②將鋁粉及少量碘結(jié)晶裝入充滿二氧化碳的燒瓶中，加熱至熔融狀，開始反應(yīng)，進一步加入碘至鋁粉消失。生成物在熔融狀態(tài)下保持一段時間。然后在蒸餾瓶中通入氮氣，將反應(yīng)產(chǎn)物移至蒸餾瓶，再減壓蒸餾，除去碘蒸氣后，可得碘化鋁的無水物。

③令氫氧化鋁與氫碘酸進行反應(yīng)，可制得六水合物AlI₃·6H₂O。

④稱取3.600g(0.01418mol)碘和0.3600g(0.01334mol)鋁粉，混合均勻后，放入合成管的尾端，將合成管抽真空密封后，放入精密控溫管式爐內(nèi)，在500℃恒溫反應(yīng)4h，反應(yīng)裝置如圖2所示。反應(yīng)結(jié)束后，將合成管移出5cm，繼續(xù)加熱10min。生成的碘化鋁蒸氣在暴露在空氣中的合成管冷端淬冷，析出白色片狀的無水碘化鋁晶體，產(chǎn)量3.508g，產(chǎn)率91%。

主要參考資料

[1] 實用精細(xì)化工辭典

[2] CN200510086219.9一種基于碘化鋁的電解質(zhì)及其應(yīng)用

[3] 一種改進的無水碘化鋁合成方法

[4] CN201110184804.8一種吉非替尼的合成新方法

[5] CN201510155411.2一種活性炭/導(dǎo)電炭黑復(fù)合電極材料及其制備方法