# Trietilalluminio

Il trietilalluminio è un composto organometallico dell'alluminio, normalmente abbreviato come TEA. In condizioni normali si presenta come un liquido incolore; è piroforico (si infiamma immediatamente a contatto con l'aria) e reagisce violentemente con l'acqua, liberando gas infiammabili. Viene conservato in recipienti di acciaio inossidabile o come liquido puro, o in soluzione di solventi idrocarburici come esano, eptano o toluene. Il TEA è usato in molti processi industriali, soprattutto per la produzione di polietilene e di alcoli a catena lineare. Se ne consumano centinaia di migliaia di tonnellate all'anno.

## Struttura

In soluzione e allo stato solido il composto ha una struttura dimera con formula Al$_2$Et$_6$, dove Et è l'abbreviazione del gruppo etile, –CH$_2$CH$_3$. Due gruppi etile fungono da leganti a ponte e quattro sono terminali. I due atomi di carbonio che legano a ponte sono pentacoordinati. Il tipo di legame ricorda quello del diborano, e coinvolge legami a tre centri e due elettroni. Al pari del trimetilalluminio, anche il TEA è una molecola flussionale, con un rapido interscambio tra i gruppi etile terminali e a ponte. A temperatura più elevata in fase gassosa sono presenti unità monomere AlEt$_3$.

## Sintesi

Il TEA può essere preparato con vari processi. La scoperta di una sintesi efficiente è stata importante per le applicazioni industriali che utilizzano il TEA. Il processo più usato richiede più stadi e si può riassumere con la reazione:
    2Al + 3H$_2$ + 6C$_2$H$_4$ → Al$_2$Et$_6$
Dato che questa sintesi è molto efficiente, il TEA è uno dei composti organometallici dell'alluminio più facilmente disponibili.
Il TEA si può ottenere anche dal tricloruro di trietilalluminio, Al$_2$Cl$_3$Et$_3$, che si ottiene trattando la polvere di alluminio con cloroetano, C$_2$H$_5$Cl. Per riduzione del tricloruro di trietilalluminio con un metallo alcalino come il sodio si ottiene il TEA:
    3Al$_2$Cl$_3$Et$_3$ + 9Na → 2Al$_2$Et$_6$ + 2Al + 9NaCl

## Reattività

Il legame Al–C è polarizzato e quindi il TEA reagisce rapidamente e violentemente con sostanze protiche come acidi minerali, acqua, ammoniaca, mercaptani, fenoli. La reazione porta a liberare etano:
    Al$_2$Et$_6$ + 6HX → 2Al$_2$X$_6$ + 6EtH
Per questa reazione bastano anche acidi deboli come acetileni monosostituiti e alcoli.
Con l'ossigeno atmosferico il TEA si infiamma spontaneamente perché la reazione è radicalica e molto esotermica. Se condotta in modo controllato la reazione porta agli alcossidi:
    Al$_2$Et$_6$ + 3O$_2$ → 2Al(OEt)$_3$
Nel TEA la connessione tra i due centri di alluminio è relativamente debole, e può essere rotta da basi (L) per formare addotti di formula LAlEt$_3$; in questi composti il centro di alluminio è coordinato con geometria tetraedrica.
    Al$_2$Et$_6$ + 2L → 2LAlEt$_3$

## Applicazioni

L'applicazione economicamente più importante del TEA è l'utilizzo come co-catalizzatore nei catalizzatori di Ziegler-Natta per la produzione di poliolefine, in particolare polietilene e polipropilene. Il TEA ha la funzione di ridurre un complesso metallico, di solito a base di titanio, formando la specie cataliticamente attiva; di conseguenza questa applicazione consuma una parte relativamente piccola della produzione mondiale di TEA.
La maggior parte del TEA è consumato in processi di tipo non catalitico, in primo luogo per ottenere alcoli primari lineari. Inizialmente il TEA serve per oligomerizzare l'etilene e ottenere una miscela di composti di "trialchilalluminio", qui semplificati con il gruppo ottile:
    Al$_2$(C$_2$H$_5$)$_6$ + 18C$_2$H$_4$ → Al$_2$(C$_8$H$_{17}$)$_6$
In seguito, i composti trilachilici sono ossidati ad alcossidi con ossigeno, e quindi idrolizzati:
    Al$_2$(C$_8$H$_{17}$)$_6$ + 3/2O$_2$ → Al$_2$(OC$_8$H$_{17}$)$_6$
    Al$_2$(OC$_8$H$_{17}$)$_6$ + 3/2H$_2$O → 6C$_8$H$_{17}$OH + 2"Al(OH)$_3$"
Gli alcoli lineari ottenuti sono poi utilizzati nella produzione di copolimeri, detergenti e lubrificanti.

### Come agente piroforico

Il TEA si infiamma a contatto con l'aria e si decompone infiammandosi con l'acqua e altri ossidanti. È una delle poche sostanze abbastanza piroforiche da accendersi a contatto con l'ossigeno liquido. Queste proprietà piroforiche lo rendono interessante per l'accensione di motori a razzo. Si potrebbe utilizzare anche come propellente liquido, ma non è stato usato in nessun mezzo arrivato alla produzione. Il lanciatore Falcon 9 prodotto dalla SpaceX usa una miscela TEA-trietilborano per l'accensione del primo stadio.
Il TEA mescolato all'addensante poliisobutilene è stato inoltre usato come arma incendiaria, alternativamente al napalm, nei lanciagranate M202.

## Sicurezza

Il TEA 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 etano (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 considerato poco pericoloso per l'ambiente.