Cloruro di alluminio

Il cloruro di alluminio (AlCl3), noto anche come tricloruro di alluminio, è il composto principale di alluminio e cloro. È bianco, ma i campioni sono spesso contaminati da cloruro di ferro (III), che gli conferisce un colore giallo. Il solido ha un basso punto di fusione e di ebollizione. Viene principalmente prodotto e consumato nella produzione di metalli di alluminio, ma grandi quantità vengono utilizzate anche in altri settori dell'industria chimica. Il composto è spesso indicato come acido di Lewis. È un esempio di un composto inorganico che cambia reversibilmente da un polimero a un monomero a temperatura mite.

Applicazioni

AlCl3 è probabilmente l'acido di Lewis più utilizzato ed è anche uno dei più potenti. Trova applicazione nell'industria chimica come catalizzatore per reazioni di Friedel-Crafts, sia acilazioni che alchilazioni. I prodotti importanti sono i detergenti e l'etilbenzene. Viene anche utilizzato nelle reazioni di polimerizzazione e isomerizzazione degli idrocarburi.

La reazione di Friedel-Crafts è l'uso principale del cloruro di alluminio, ad esempio, nella preparazione di antrachinone (per l'industria dei coloranti) da benzene e fosgene. Nella reazione generale di Friedel-Crafts, un cloruro acilico o alogenuro alchilico reagisce con una sostanza aromatica.

La reazione di alchilazione è più ampiamente utilizzata rispetto alla reazione di acilazione, sebbene la pratica sia tecnicamente più impegnativa perché la reazione è più lenta. Per entrambe le reazioni, il cloruro di alluminio, così come altri materiali e apparecchiature, devono essere asciutti, sebbene sia necessaria una traccia di umidità affinché la reazione proceda. Un problema comune con la reazione di Friedel-Crafts è che il catalizzatore di cloruro di alluminio è talvolta richiesto in quantità stechiometriche complete perché è altamente complesso con i prodotti. Questa complicazione a volte produce una grande quantità di rifiuti corrosivi. Per questi e simili motivi, è stata effettuata una ricerca di catalizzatori più riciclabili o rispettosi dell'ambiente. Ad esempio, l'uso del cloruro di alluminio viene sostituito dalle zeoliti in alcune applicazioni.

Il cloruro di alluminio può anche essere utilizzato per introdurre gruppi aldeidici negli anelli aromatici, ad esempio tramite la reazione di Gattermann-Koch utilizzando monossido di carbonio, acido cloridrico e un cocatalizzatore di cloruro di rame (I).

Il cloruro di alluminio ha un'ampia varietà di altri usi nella chimica organica. Ad esempio, può catalizzare la "reazione ene", come l'aggiunta di 3-buten-2-one (metil vinil chetone) a carvone.

AlCl3 è anche ampiamente utilizzato per le reazioni di polimerizzazione e isomerizzazione degli idrocarburi. Esempi importanti sono la produzione dell'etilbenzene, utilizzato per produrre lo stirene e quindi il polistirene, e anche la produzione del dodecilbenzene, che viene utilizzato per la produzione di detergenti.

Il cloruro di alluminio combinato con l'alluminio in presenza di un arene può essere utilizzato per sintetizzare complessi metallici bis (arene), ad es. bis (benzene) cromo, di alcuni alogenuri metallici tramite la cosiddetta sintesi di Fischer-Hafner.

Cloruri di alluminio idratati
Il diidrato ha pochi usi, ma il cloridrato di alluminio è un ingrediente comune negli antitraspiranti a basse concentrazioni. I pazienti con iperidrosi richiedono una concentrazione molto più elevata (12% o superiore), venduti con marchi come Driclor.