Дигаллан

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}

Дигалла́н, или гидри́д га́ллия(III) (систематическое название — дигаллан(6)), — неорганическое бинарное химическое соединение галлия и водорода. Химическая брутто-формула — Ga₂H₆. Является димером Шаблон:Нп5 GaH₃. Включает в структуру мостиковые атомы водорода, в связи с чем его формулу можно записать как GaH₂(H)₂GaH₂ или [{H₂Ga(μ-H)}₂].

История

Подготовка к возможному синтезу дигаллана, объявленная в 1989 году, была воспринята как «состязание в силе» (Шаблон:Lang-fr). О синтезе дигаллана заявляли ещё в 1941 году Виберг и Йохансен, однако открытие не было подтверждено более поздними работами.

Свойства и получение

Синтез чистого дигаллана был выполнен в два этапа. Вначале был синтезирован димерный монохлоргаллан (H₂GaCl)₂ с помощью гидрогенизации трихлорида галлия (GaCl₃) триметилсиланом (Me₃SiH). Димерный монохлоргаллан содержит мостиковые атомы хлора, его формула может быть записана как (H₂Ga(μ-Cl))₂. После этого выполнено дальнейшее восстановление монохлоргаллана тетрагидрогаллатом лития Li[GaH₄] (без растворителей, при −23 °C). Дигаллан получается с малым выходом:

Ga₂Cl₆ + 4Me₃SiH → (H₂GaCl)₂ + 4Me₃SiCl

½(H₂GaCl)₂ + Li[GaH₄] → Ga₂H₆ + LiCl.

Летучий дигаллан конденсируется при −50 °C в виде белого порошка. При комнатной температуре разлагается:

$𝖦{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}{𝖧}_{\mathrm{𝟨}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟤}𝖦𝖺\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}$

Также образуется в результате обработки тетраметилдигаллана триэтиламином.

В целом, химия дигаллана аналогична химии диборана.

Структура и связи

Электрон-дифракционными измерениями паров дигаллана при температуре Шаблон:Num было установлено, что дигаллан по строению близок к диборану, с наличием двух двухэлектронных трёхцентровых связей. В структуре длина терминальной связи Ga—H равна Шаблон:Num, мостиковой связи Ga—H — Шаблон:Num, угол в структуре Ga—H—Ga равен 98°, расстояние Ga—Ga равно Шаблон:Num. ЯМР-спектр протонов раствора дигаллана в толуоле показывает два пика, атрибутируемые терминальным и мостиковым атомам водорода.

В твёрдом состоянии дигаллан, по-видимому, принимает полимерную или олигомерную структуру. Колебательный спектр соответствует тетрамеру, то есть (GaH₃)₄. Колебательные данные указывают на присутствие опорных лигандов гидрида.

Применение

Шаблон:Нет ссылок в разделе Гидрид галлия имеет большое значение в материаловедении как молекулярный предшественник:

• Используется в таких техниках, как химическое осаждение из паровой фазы и методологии на основе растворов для синтеза тонких металлических пленок.
• Используется для производства различных твердотельных материалов.
• Используется в качестве источника галлия и реагирует с NH₃ (газообразный аммиак) для получения кристаллов GaN на сапфировой подложке, из которых можно получить пленку GaN толщиной до 2,7 мкм, и это оказался недорогим методом выращивания кристаллов GaN с высоким уровнем чистоты.
• Гидрид галлия реагирует с переходным металлом соли с образованием соединения гидрида галлия с переходным металлом. Это соединение металлического гидрида галлия разлагается с образованием наночастиц.
• Гидрид галлия оказался ключевым элементом в реакции гидрирования CO₂. Он действует как катализатор преобразования CO₂ в метанол.

$\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

См. также

• Диборан