更新时间:2024-10-17 18:08
氢化锡也叫甲锡烷,是一种无机化合物,化学式为SnH4,性质介于甲硅烷和甲锗烷之间。在乙醚溶液中,用氢化锂铝还原四氯化锡,反应在(-100℃)下进行,收率约为(30%),用硼氢化钾还原二氯化锡,反应在真空、低温下进行,可制得。
【结构或分子式】SnH4
【相对分子量或原子量】120.71
【毒性LD50(mg/kg)】
大鼠在浓度为1100E-6的环境中5min内可痉挛死亡。
【性状】
无色气体,有臭气。
【其他】
存品必须保存在液氮温度下,否则就分解。本品为剧毒气体。
甲锡烷的结构如同甲烷,是正四面体结构。临界温度366K,临界压力51.7atm,临界体积为158cm3/mol,Sn-H的热化学键能为252.71kJ/mol,Sn-H之间的距离为170.1pm。
SnH4的化学性质介于锗烷与硅烷之间,光照会加速SnH4的分解。SnH4在低温蒸馏时不分解,但在室温下明显分解,100℃以上迅速分解,此分解反应属一级反应。SnH4不与稀酸、稀碱反应,也不被它们分解。但它能被液体酸或固体碱迅速分解。AgNO3,HgCl2溶液也能使SnH4分解。Cl。此产物的热稳定性差,在-70℃就显著分解。在液氨中,SnH4与钠反应放H2,并生成Na2SnH2。继续加人SnH4则产生NaSnH3。这两种生成物的热稳定性都较差,在-63.5℃除去氨时,它们都分解放出氢气,同样在-77℃液氨中与钾反应得到KSnH3。SnH4与HCI气体作用放出氢气,生成氯代锡烷SnH3Cl。此产物的热稳定性差,在-70℃就显著分解。
制法1
4HSnO-2 + 3BH-4 + 7H+ + H2O → 4SnH4 + 3H3BO3
将500mL的三颈圆底烧瓶浸没在冰水浴中,用磁力搅拌器搅拌,通入氮气或氩气的通气管要插入溶液中,靠近烧瓶的1号U形捕集器用干冰-二硫化碳冷却到-112℃,后两个捕集器用液氮冷却到-196℃。通气的速率在标准状况下为500mL/min,系统中的气压保持在13332.2Pa柱左右。
先配制好滴液漏斗中盛装的混合液:在冰水浴中分别将36gKOH(纯度85%)溶于60mL水中,15gSnCl2·2H2O溶于60mL水中。在搅拌下将前者加入到后一溶液中混合。然后再加入20mL水中溶有1.5g KBH4的溶液。三颈瓶中装入150mL6mol/L的盐酸。将上述配制好的锡(Ⅱ)酸盐+硼氢化钾溶液在30min内由滴液漏斗滴加到搅拌着的盐酸溶液中。反应生成棕色沉淀,不久变为灰黑色。混合液滴完后,继续通入惰性气体数分钟,然后将连接反应器和真空管路的活塞关闭,并将真空管路彻底抽空。
在以后的操作中,除非测量气压,汞气压计上的活塞要保持关闭。1号捕集器内为水和二锡烷(Sn2H6),2、3号捕集器内为夹杂着CO2(来自KOH中的碳酸盐杂质)的四氢化锡。将其在0℃下多次蒸馏,通过一个装有2mm丸粒的4A型Linde分子筛分子筛丸粒应先在捕集器中加热200℃数分钟同时抽空来解吸高度挥发性的物质。瓶以除去CO2。在一次典型制备中,制得22mL(标准状况下)的纯四氢化锡,根据KBH4用量产率为2.7%。
制法2
SnCl4 + LiAlH4 → LiCl + AlCl3 + SnH4
取300mL三口烧瓶,一个口加塞用于添加试剂,另一口装分液漏斗,第三个口装冷指回流凝聚器,将排出的气体用-78.5℃的丙酮-干冰混合物冷却。凝聚器出口串联上4~5个U形捕集器。并与真空系统连接。靠近凝聚器的捕集器用甲苯-干冰混合物冷却到-95℃,其余几个用液氮冷却到-196℃。烧瓶放在甲苯-干冰混合物中,冷却到-95℃。烧瓶内加入2.7g氢化铝锂和70mL无水乙醚。取8mL四氯化锡和130mL无水乙醚混合制成泥状混合物。将其装入分液漏斗中。用磁力搅拌器搅拌反应液。将四氯化锡乙醚混合物在充分搅拌下匀速加入烧瓶中(约用1h)。调节真空系统的活塞以保持内压为6666.1~13332.2Pa。全部加完后,慢慢地提高反应温度,约30min内温度达-20℃,使反应完毕。然后再冷却到-78℃,将烧瓶脱离真空系统。第一个捕集器中主要是溶剂,可弃之。把另几个捕集器中的物料全部收集起来,再经4次通过-112℃的干冰-二硫化碳浴,进一步除去溶剂,则得0.02mol的四氢化锡。收率约为30%。
此方法要使用严格的无水试剂和溶剂。
存品必须保存在液氮温度下,否则就分解。本品为剧毒气体。
用作强还原剂。SnH4是很好的还原剂,它能将苯甲醛还原成苯甲醇,此反应能定量进行。它也很容易使硝基苯还原。