Aluminiumchloride

Aluminiumchloride (AlCl3), ook bekend als aluminiumtrichloride, is de belangrijkste verbinding van aluminium en chloor. Het is wit, maar monsters zijn vaak besmet met ijzer(III)chloride, waardoor het een gele kleur krijgt. De vaste stof heeft een laag smelt- en kookpunt. Het wordt voornamelijk geproduceerd en verbruikt bij de productie van aluminium metaal, maar grote hoeveelheden worden ook gebruikt in andere gebieden van de chemische industrie. De verbinding wordt vaak aangehaald als Lewis-zuur. Het is een voorbeeld van een anorganische verbinding die bij milde temperatuur reversibel verandert van een polymeer in een monomeer.

Toepassingen

AlCl3 is waarschijnlijk het meest gebruikte Lewis-zuur en is ook een van de krachtigste. Het vindt toepassing in de chemische industrie als katalysator voor Friedel-Crafts-reacties, zowel acyleringen als alkyleringen. Belangrijke producten zijn wasmiddelen en ethylbenzeen. Het wordt ook gebruikt bij polymerisatie- en isomerisatiereacties van koolwaterstoffen.

De Friedel-Crafts-reactie is het belangrijkste gebruik van aluminiumchloride, bijvoorbeeld bij de bereiding van anthraquinon (voor de kleurstofindustrie) uit benzeen en fosgeen. In de algemene Friedel-Crafts-reactie reageert een acylchloride of alkylhalogenide met een aromatisch stof.

De alkyleringsreactie wordt op grotere schaal gebruikt dan de acyleringsreactie, hoewel de praktijk technisch veeleisender is omdat de reactie trager is. Voor beide reacties moet het aluminiumchloride, evenals andere materialen en de uitrusting, droog zijn, hoewel een spoor van vocht nodig is om de reactie te laten verlopen. Een algemeen probleem met de Friedel-Crafts-reactie is dat de Aluminiumchloridekatalysator soms vereist is in volledige stoichiometrische hoeveelheden, omdat het sterk complex is met de producten. Deze complicatie veroorzaakt soms een grote hoeveelheid corrosief afval. Om deze en soortgelijke redenen is gezocht naar meer recyclebare of milieuvriendelijke katalysatoren. Zo wordt het gebruik van aluminiumchloride in sommige toepassingen verdrongen door zeolieten.

Aluminiumchloride kan ook worden gebruikt om aldehydegroepen in aromatische ringen in te brengen, bijvoorbeeld via de Gattermann-Koch-reactie waarbij koolmonoxide, waterstofchloride en een koper(I)chloride-co-katalysator worden gebruikt.

Aluminiumchloride vindt een grote verscheidenheid aan andere toepassingen in de organische chemie. Het kan bijvoorbeeld de "ene-reactie" katalyseren, zoals de toevoeging van 3-buten-2-on (methylvinylketon) aan carvon.

AlCl3 wordt ook veel gebruikt voor polymerisatie- en isomerisatiereacties van koolwaterstoffen. Belangrijke voorbeelden zijn de productie van ethylbenzeen, dat vroeger styreen en dus polystyreen maakte, en ook de productie van dodecylbenzeen, dat wordt gebruikt voor het maken van wasmiddelen.

Aluminiumchloride gecombineerd met aluminium in aanwezigheid van een areen kan worden gebruikt om bis (areen) metaalcomplexen te synthetiseren, b.v. bis (benzeen) chroom, van bepaalde metaalhalogeniden via de zogenaamde Fischer-Hafner-synthese.

Gehydrateerde aluminiumchloriden
Het dihydraat heeft weinig toepassingen, maar aluminiumchloorhydraat is een veelvoorkomend bestanddeel bij transpiratiewerende middelen bij lage concentraties. Hyperhidrose-patiënten hebben een veel hogere concentratie nodig (12% of hoger), verkocht onder merknamen als Driclor.