Trimetilalluminio
# Trimetilalluminio

Il trimetilalluminio, (TMA), è il composto organometallico di formula $Al_2(CH_3)_6,$ abbreviato come $Al_2Me_6$ o $(AlMe_3)_2.$ In condizioni normali è un liquido incolore piroforico. Industrialmente è importante e viene utilizzato principalmente nei processi di polimerizzazione delle olefine e come agente metilante.

## Struttura e proprietà

La molecola di $Al_2Me_6$ 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 $Al–C_{aponte}$ sono rispettivamente di 197 e 214 pm. 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 $AlMe_3$ è presente in quantità trascurabile in equilibrio con il dimero $Al_2Me_6.$

## Sintesi

$Al_2Me_6$ viene preparato industrialmente per reazione tra alluminio e clorometano; si forma un composto intermedio clorurato che viene poi ridotto con sodio:

    4Al + 6MeCl → $2Me_3Al_2Cl_3$
    $2Me_3Al_2Cl_3$ + 6Na → $Al_2Me_6$ + 2Al + 6NaCl

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

    2Al + $3HgMe_2$ → $Al_2Me_6$ + 3Hg

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

## Reattività

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 $BR_3.$ 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 $R_3N–AlMe_3.$ TMA è inoltre un forte agente metilante.

La reazione con reagenti protici libera metano:

    $Al_2(CH_3)_6$ + 6HX → $6CH_4$ + $2AlX_3$

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

    $Al_2(CH_3)_6$ + $6H_2O$ → $6CH_4$ + $2Al(OH)_3$

## Usi

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 $Al_2O_3,$ 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.

## Indicazioni di sicurezza

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. Viene venduto anche come soluzione in idrocarburi inerti come toluene, esano o eptano; in questa forma i rischi di accensione sono minori.

