Digallano
| Digallano | |
|---|---|
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| Nome IUPAC | |
| Digallano(6) | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | Ga2H6 |
| Massa molecolare (u) | 145,49 |
| Aspetto | solido bianco sotto −50 °C |
| Numero CAS | |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Temperatura di fusione | ≈ –50 (≈ 223 K) |
| Indicazioni di sicurezza | |
Il digallano è il composto inorganico con formula Ga2H6. È il dimero del composto monomerico gallano. Ottenuto con certezza solo nel 1989, è un composto isolabile come solido bianco solo a temperature inferiori ai –50 °C.
Storia
Il digallano è stato descritto per la prima volta nel 1941, ma in seguito questo risultato non fu confermato. Il composto alla fine fu ottenuto con certezza solo nel 1989.
Struttura
Il digallano è un composto molecolare. Misure di diffrazione elettronica allo stato gassoso a 255 K hanno mostrato che la molecola di digallano ha una struttura simile al diborano, con quattro idrogeni terminali e due a ponte. Le distanze di legame Ga–H terminale sono di 152 pm, quelle Ga–H a ponte sono di 171 pm e l'angolo di legame Ga–H–Ga è di 98°. Il legame coinvolgente i due idrogeni a ponte si può descrivere come legame a tre centri e due elettroni.
Allo stato solido il digallano sembra adottare una struttura oligomerica. Lo spettro vibrazionale suggerisce la presenza di un tetramero (GaH3)4 che continua a possedere legami Ga–H terminali, in contrasto con la struttura polimerica di α-AlH3. Questa specie è presente anche a temperatura minore di –30 °C in soluzione di toluene, dove lo spettro 1H RNM mostra due picchi attribuibili agli atomi di idrogeno terminali e a ponte.
Sintesi
Per riuscire a sintetizzare digallano puro è stata necessaria una sintesi a due stadi. Dapprima il tricloruro di gallio GaCl3 è stato idrogenato con trimetilsilano (CH3)3SiH in eccesso, formando il dimero del monoclorogallano (H2GaCl)2:
- 2GaCl3 + 4(CH3)3SiH → (H2GaCl)2 + 4(CH3)3SiCl
Successivamente riducendo (H2GaCl)2 con LiGaH4, si è ottenuto con bassa resa digallano volatile, che è stato raccolto per condensazione a bassa temperatura come solido bianco:
- ½(H2GaCl)2 + LiGaH4 → Ga2H6 + LiCl
Reattività
Il digallano è isolabile come solido bianco solo a temperature inferiori ai –50 °C, e si decompone già a temperatura ambiente riformando gli elementi costituenti:
- Ga2H6 → 2Ga + 3H2
Le poche reazioni studiate a –95 °C indicano che la reattività del digallano è molto simile a quella del diborano.
Note
Bibliografia
- A. J. Downs, M. J. Goode, C. R. Pulham, Gallane at last! Synthesis and properties of binary gallium hydride, in J. Am. Chem. Soc., vol. 111, n. 5, 1989, pp. 1936–1937, DOI:10.1021/ja00187a090. URL consultato il 25 novembre 2013.
- C. R. Pulham, A. J. Downs, M. J. Goode, D. W. H. Rankin, H. E. Robertson, Gallane: synthesis, physical and chemical properties, and structure of the gaseous molecule Ga2H6 as determined by electron diffraction, in J. Am. Chem. Soc., vol. 113, n. 14, 1991, pp. 5149–5162, DOI:10.1021/ja00014a003. URL consultato il 25 novembre 2013.
- D. F. Shriver, R. W. Parry, N. N. Greenwood, A. Storr, M. G. H. Wallbridge, Some Observations Relative to Digallane, in Inorg. Chem., vol. 2, n. 4, 1963, pp. 867–868, DOI:10.1021/ic50008a053. URL consultato il 25 novembre 2013.
- E. Wiberg, Th. Johannsen, Über einen flüchtigen Galliumwasserstoff der Formel Ga2H6 und sein Tetramethylderivat, in Naturwissenschaften, vol. 29, n. 21, 1941, p. 320, DOI:10.1007/BF01479551. URL consultato il 25 novembre 2013.
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Collegamenti esterni
- (EN) gallium hydride, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
