Trimethylindium

Trimethylindium
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van trimethylindium
Ball and stick model van trimethylindium
Algemeen
Molecuulformule	${\displaystyle {\ce {C3H9In}}}$; ${\displaystyle {\ce {In(CH3)3}}}$
IUPAC-naam	Trimethylindigane[1]
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
Gevaar
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 ${\displaystyle {\ce {C3H9In}}}$ of met meer nadruk op de structuur: ${\displaystyle {\ce {In(CH3)3}}}$. 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]

Van TMI zijn verschllende syntheses bekend:

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

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

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

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

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

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

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

In de gasfase is ${\displaystyle {\ce {In(CH3)3}}}$ 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 ${\displaystyle {\ce {In(CH3)3}}}$ 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 ${\displaystyle {\ce {In(CH3)3}}}$-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 (${\displaystyle {\ce {Ga(CH3)3}}}$) en trimethylthallium (${\displaystyle {\ce {Tl(CH3)3}}}$) 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 ${\displaystyle {\ce {In(CH3)3}}}$ vormt cyclische hexameren, waarbij de ring uit 6 ${\displaystyle {\ce {C-In}}}$-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]

Indium is een component in verschillende halfgeleiders, waaronder indiumfosfide (${\displaystyle {\ce {InP}}}$), indiumarside (${\displaystyle {\ce {InAs}}}$), indiumnitride (${\displaystyle {\ce {InN}}}$), indiumantimonide (${\displaystyle {\ce {InSb}}}$, Indium gallium arsenide {${\displaystyle {\ce {GaInAs}}}$, Aluminium gallium indium phosphide (${\displaystyle {\ce {AlGaInP}}}$), ${\displaystyle {\ce {AlInP}}}$, and ${\displaystyle {\ce {AlInGaNP}}}$. 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]

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]

TMI is een pyrofore stof.^[14]