Trimethylindium

Trimethylindium
Structuurformule en molecuulmodel
	Structuurformule van trimethylindium
	Ball and stick model van trimethylindium
Algemeen
Molecuulformule	;;
IUPAC-naam	Trimethylindigane
Andere namen	Trimethylindaan, indium trimethyl
Molmassa	159,922 g/mol
SMILES	C[In](C)C
InChI	1/3CH3.In/h3*1H3;/rC3H9In/c1-4(2)3/h1-3H3
CAS-nummer	3385-78-2
EG-nummer	222-200-9
PubChem	76919
Wikidata	Q4463086
Beschrijving	witte, glazige kristallen
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
H-zinnen	H250 - H260 - H261 - H314 - H318
P-zinnen	P210 - P222 - P223 - P231+P232 - P260 - P264 - P280 - P301+P330+P331 - P302+P334 - P303+P361+P353 - P304+P340 - P305+P351+P338 - P310 - P321 - P335+P334 - P363 - P370+P378 - P402+P404 - P405 - P422 - P501
Fysische eigenschappen
Dichtheid	(20 °C) 1,568 g/cm³
Smeltpunt	88 °C
Kookpunt	134 °C; ontleedt vanaf 101 °C
Oplosbaarheid in water	ontleedt g/L
Thermodynamische eigenschappen
ΔfHos	150.5-169.7 kJ/mol
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal	Scheikunde

Trimethylindium, vaak afgekort tot TMI of TMIn, is een organo-indium-verbinding met de formule ${\ce {C3H9In}}$ of met meer nadruk op de structuur: ${\ce {In(CH3)3}}$ . Het is een kleurloze, vaste pyrofore stof.^[2] In tegenstelling tot trimethylaluminium, maar net als trimethylgallium, (methylverbindingen met elementen uit dezelfde groep) is TMI monomeer.^[3]

Synthese[bewerken | brontekst bewerken]

Van TMI zijn verschllende syntheses bekend:

De Grignardreactie van indium, magnesium en broommethaan levert, na intermediaire vorming van methylmagnesiumbrimde, TMI op.^[4]

{\ce {2\ In\ +3Mg+\ 6CH3Br->\ 2In(CH3)3\ +\ 3MgBr2}}

Een tweede methode wordt gevormd door de metathese van Indium(III)chloride of Indium(III)bromide met Methyllithium.^[4]^[5]

{\ce {nCl3\ +3LiCH3\ ->\ 3LiCl\ +\ In(CH3)3}}

Een laatste mogelijkheid wordt gevord door de transmetallatie van metallisch indium met dimethylkwik bij 135 °C.^[4]^[5]

{\ce {2 In \ + \ 3 Hg(CH3)2 \ -> \ 3 Hg \ + \ 2 In(CH3)3}}

Eigenschappen[bewerken | brontekst bewerken]

In vergelijking met trimethylaluminium en trimethylgallium, is ${\ce {In(CH3)3}}$ een zwakker lewiszuur. Het vormt adducten met secondaire amines en fosfines.^[6] Van een complex met de heterocyclische triazine ligand ${\ce {(i-PrNCH2)3}}$ is de structuur vastgesteld: Indium is zesvoudig gecoördineerd. De ${\ce {C-In-C}}$ -hoeken zijn 114°−117°. Met triazine worden drie lange bindingen van 278 pm gevormd, de ${\ce {N-In-N}}$ -hoek is 48.6°.^[7]

Structuur[bewerken | brontekst bewerken]

In de gasfase is ${\ce {In(CH3)3}}$ monomeer, met een trigonale, vlakke structuur. In benzeen-oplossingen vormt TMI tetrameren.^[6] Als vaste stof komt TMI in twee vormewn voor: een tetragonale fase die ontstaat bij sublimatie, en een rombische fase met een lagere dichtheid die in 2005 gevonden werd toen TMI omgekristalliseerd werd uit hexaan.^[8]

In de tetragonale vorm is ${\ce {In(CH3)3}}$ tetrameer zoals in de benzeen-oplossing en treden er bruggen op tussen de tetrameren, waardoor een oneindig netwerk ontstaat. Elk indium-atoom is vijfvijdig gecoördineerd in een vervormde trigonale bipyramide, in heg equatoriale vlak zijn de drie bindingen kort (ca. 216 pm) de axiale bindingen die de ${\ce {In(CH3)3}}$ -eenheden tot tetrameren binden zijn met 308 pm duidelijk langer. De In-C bindingen die de tetrameren tot het netwerk koppelen zijn nog langer, 356 nm.^[9] In vaste toestand vertonen trimethylgallium ( ${\ce {Ga(CH3)3}}$ ) en trimethylthallium ( ${\ce {Tl(CH3)3}}$ ) een vergelijkbare structuur.^[9] De vorming van het netwerk in de vaste toestand is verantwoordelijk voor het relatief hoge smeltpunt van 89°-89,8 °C in vergelijking met tri-ethylindium dat al smelt bij −32 °C.^[6]

De rombische vorm van ${\ce {In(CH3)3}}$ vormt cyclische hexameren, waarbij de ring uit 6 ${\ce {C-In}}$ -eenheden bestaat. De hexameren vormen ook een oneindig netwerk. De indium-atomen zijn opnieuw vijf-gecoördineerd met equatoriale C-In -bindigslengten van 216,7 pm, axiale C-In-bindingen (binnen het hexameer) van 302,8 pm en 313,4 pm voor de bindingen die het netwerk vormen.^[8]

Toepassingen in de microelectronica[bewerken | brontekst bewerken]

Indium is een component in verschillende halfgeleiders, waaronder indiumfosfide ( ${\ce {InP}}$ ), indiumarside ( ${\ce {InAs}}$ ), indiumnitride ( ${\ce {InN}}$ ), indiumantimonide ( ${\ce {InSb}}$ , Indium gallium arsenide { ${\ce {GaInAs}}$ , Aluminium gallium indium phosphide ( ${\ce {AlGaInP}}$ ), ${\ce {AlInP}}$ , and ${\ce {AlInGaNP}}$ . Deze materia;en worden allemaal verkregen via metalorganische dampfase epitaxy^[10] (MOVPE <Eng.: metalorganic vapour-phase epitaxy) waarbij TMI meestal gebruikt wordt als de component waarmee het indium geleverd wordt. Een hoge graad van zuiverheid is in deze procedure vereist (99.9999% pure or greater).^[11]^[12]

Dampdrukvergelijking[bewerken | brontekst bewerken]

De dampdruk van TMI wordt beschreven met de vergelijkingequation log(P) = 10,98−3204/T. De druk P wordt hierbij uitgedrukt in torr, de temperatuur T in kelvin. Voor de meeste MOVPE-toepassingen voldoet deze formule.^[13]

Veiligheid[bewerken | brontekst bewerken]

TMI is een pyrofore stof.^[14]

Bronnen, noten en/of referenties

Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Trimethylindium op de Engelstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.
Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Indiumtrimethyl op de Duitstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar., met name de paragraaf met betrekking tot de synthese

Externe links

Interesting research notes by Linus Pauling in re: Trimethylindium and its structure; Notebook # 19, Page 049, August 1955.
Interactive Vapor Pressure Chart for metalorganics.

Verwijzingen in de tekst

↑ gegevens in PubChem van Trimethylindium , gecontroleerd op: 21 november 2022
↑ Sjabloon:Citeer journal1
↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 262. ISBN 978-0-08-037941-8.
↑ ^a ^b ^c Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 864.
↑ ^a ^b Wiberg, E.; Wiberg, N.; Holleman, A.F.: Anorganische Chemie, 103. Auflage, 2017 Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin/Boston, ISBN 978-3-11-026932-1, S. 1405–1407, (abgerufen über De Gruyter Online).
↑ ^a ^b ^c CVD of compound semiconductors, Precursor Synthesis, Development and Applications, Anthony C. Jones, Paul O'Brien, John Wiley & Sons, 2008, ISBN 3527292942
↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 263. ISBN 978-0-08-037941-8.
↑ ^a ^b Sjabloon:Citeer journal1
↑ ^a ^b Inorganic Chemistry, (2d edition), Catherine E. Housecroft, Alan G. Sharpe, Pearson Education, 2005, ISBN 0130399132 , ISBN 978-0130399137
↑ Engelse Wikipedia: Metalorganic vapour-phase epitaxy
↑ Sjabloon:Citeer journal1
↑ Sjabloon:Citeer journal1
↑ Sjabloon:Citeer journal1
↑ Chemistry of Materials (2000); DOI:10.1021/cm990497f

[1] vens in PubChem van Trimethylindium , gecontroleerd op: 21 november 2022

[IS-2] Sjabloon:Citeer journal1

[3] Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 262. ISBN 978-0-08-037941-8.

[brauer-4] Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 864.

[Holleman-Wiberg2017-5] Wiberg, E.; Wiberg, N.; Holleman, A.F.: Anorganische Chemie, 103. Auflage, 2017 Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin/Boston, ISBN 978-3-11-026932-1, S. 1405–1407, (abgerufen über De Gruyter Online).

[Jones&OBrien-6] CVD of compound semiconductors, Precursor Synthesis, Development and Applications, Anthony C. Jones, Paul O'Brien, John Wiley & Sons, 2008, ISBN 3527292942

[Greenwod&Earnshaw-7] Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 263. ISBN 978-0-08-037941-8.

[LewińskiZachara2005-8] Sjabloon:Citeer journal1

[Houseman&Sharpe-9] Inorganic Chemistry, (2d edition), Catherine E. Housecroft, Alan G. Sharpe, Pearson Education, 2005, ISBN 0130399132 , ISBN 978-0130399137

[10] Engelse Wikipedia: Metalorganic vapour-phase epitaxy

[11] Sjabloon:Citeer journal1

[12] Sjabloon:Citeer journal1

[13] Sjabloon:Citeer journal1

[14] Chemistry of Materials (2000); DOI:10.1021/cm990497f

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]