ガラン (化合物)のソースを表示

{{chembox
| Name=ジガラン
| ImageFile = Digallane-3D-balls.png
| ImageSize = 200 px
| IUPACName = digallane(6)
| OtherNames = Di-μ-hydrido-tetrahydridodigallium<br/>Gallane dimer
| Section1 = {{Chembox Identifiers
| CASNo = 12140-58-8
| PubChem = 
| SMILES = 
 }}
| Section2 = {{Chembox Properties
| Formula = Ga<sub>2</sub>H<sub>6</sub>
| MolarMass = 145.494 g/mol
| Appearance = 
| Density = 
| MeltingPt =
| BoilingPt = 
| Solubility = 
 }}
| Section3 = {{Chembox Hazards
| MainHazards = 
| FlashPt = 
| Autoignition = 
 }}
}}'''ガラン'''（gallane）あるいは'''水素化ガリウム'''は、[[ガリウム]]の[[水素化物]]で、化学式GaH<sub>3</sub>で表される物質である。[[ジボラン]]と同様に二量体の'''ジガラン'''（digallane、Ga<sub>2</sub>H<sub>6</sub>）として存在する。

1989年に報告された純粋なジガランの最終的な調製は<ref>{{cite journal
| title = Gallane at last!
| author = Anthony J. Downs, Michael J. Goode, and Colin R. Pulham
| journal =[[J. Am. Chem. Soc.]]
| year = 1989 
| volume = 111
| issue = 5
| pages = 1936–1937
| doi = 10.1021/ja00187a090
}}</ref><ref name = "Pulham">{{cite journal
| title = Gallane: Synthesis, Physical and Chemical Properties, and Structure of the Gaseous Molecule Ga<sub>2</sub>H<sub>6</sub> As Determined by Electron Diffraction
| author = Pulham C.R., Downs A.J., Goode M.J, Rankin D.W.H. Roberson H.E.
| journal =[[J. Am. Chem. Soc.]]
| year = 1991 
| volume = 113
| issue = 14
| pages = 5149–5162
| doi = 10.1021/ja00014a003
}}</ref>、「{{lang|fr|''tour de force''}}（力作）」と称賛された<ref>{{cite journal
| title = Main group element chemistry at the millennium
| author = N.N. Greenwood
| journal =J. Chem. Soc., Dalton Trans.
| year = 2001 
| volume = 
| issue = 14
| pages = 2055–2066
| doi =10.1039/b103917m 
}}</ref>。ジガランは1941年にはWibergによって報告されていた<ref>{{cite journal
| title = Über einen flüchtigen Galliumwasserstoff der Formel Ga<sub>2</sub>H<sub><sub>6</sub></sub> und sein Tetramethylderivat 
| author = Wiberg E.; Johannsen T.
| journal =Naturwissenschaften
| year = 1941 
| volume = 29
| issue = 21 
| pages = 320
| doi = 10.1007/BF01479551 
}}</ref>。しかしながら、この結果はGreenwoodらによって後に確認することができなかった<ref>{{cite journal
| title = Some Observations Relative to Digallane 
| author = Shriver, D. F.; Parry, R. W.; Greenwood, N. N.; Storr, A,; Wallbridge, M. G. H.
| journal =Inorg. Chem.
| year = 1963 
| volume = 2
| issue = 4
| pages = 867–868
| doi = 10.1021/ic50008a053
}}</ref>。

==調製==
純粋なジガランの合成の成功には2段階の方法が鍵となった。初めに二量体モノクロロガラン (H<sub>2</sub>GaCl)<sub>2</sub>（架橋塩素原子を含む、ゆえに(H<sub>2</sub>Ga(μ-Cl))<sub>2</sub>と現わされる）が、[[トリメチルシラン|Me<sub>3</sub>SiH]]を用いた[[塩化ガリウム(III)|三塩化ガリウム]]GaCl<sub>3</sub>の水素化によって調製される。この段階に続いて、無溶媒、−23 °CでLiGaH<sub>4</sub>を用いて還元を行い、ジガランGa<sub>2</sub>H<sub>6</sub>が低収率で得られる。
: <chem>Ga2Cl6\ + 4 Me3SiH -> (H2GaCl)2\ + 4 Me3SiCl</chem>
: <chem>\frac{1}{2}(H2GaCl)2\ + LiGaH4 -> Ga2H6\ + LiCl</chem>

ジガランは揮発性であり、−50 °Cで白色固体に凝結する。

==構造および結合==
255 Kにおけるジガラン蒸気の電子回折測定によって、ジガランが2つの架橋水素原子<ref name= "Pulham"/>（いわゆる[[三中心二電子結合]]）を持つ[[ジボラン]]と構造的に似ていることが証明された。末端Ga—H結合長は152 pm、Ga—H架橋は171 pm、Ga—H—Ga角は98°である。Ga—Ga距離は258 pmである。ジガランの[[トルエン]]溶液の<sup>1</sup>H [[核磁気共鳴|NMR]]スペクトルは末端と架橋水素結合に帰属される2つのピークを示す<ref name = "Pulham"/>。

固体状態では、ジガランはポリマーあるいはオリゴマー構造をとっているように見える。振動スペクトルは四量体（すなわち (GaH<sub>3</sub>)<sub>4</sub>）と一致する<ref name = "Pulham"/>。振動データは末端ヒドリド配位子の存在を示している。対照的に、α-アラン（高融点で相対的に安定なポリマー型[[水素化アルミニウム]]。アルミニウム中心は6配位型）中の水素原子は全て架橋している。

== 反応 ==
ジガランは常温で分解する。
: <chem>Ga2H6 -> 2Ga\ + 3 H2</chem>
[[ルイス塩基]]との反応は[[ジボラン]]の場合と似ているが、ガリウムはより大きいため2:1の[[付加体]]を形成することができる。ゆえに、[[トリメチルアミン]]とは1:1および2:1の付加体（すなわちMe<sub>3</sub>N·GaH<sub>3</sub>ならびに (Me<sub>3</sub>N)<sub>2</sub>·GaH<sub>3</sub>）を形成する<ref>{{cite journal
| title = Trimethylamine Adducts of Gallane and Trideuteriogallane Gallane, (CH<sub>3</sub>)<sub>3</sub>NGaH<sub>3</sub> 
| author = N. N. Greenwood, A. Storr, and M. G. H. Wallbridge
| journal =Inorg. Chem.
| year = 1963 
| volume = 2
| issue = 5
| pages = 1036–1039
| doi =10.1021/ic50009a036
}}</ref><ref>{{cite journal
| title = The Crystal Structure of Trimethylamine Gallane, (CH<sub>3</sub>N)<sub>2</sub>GaH<sub>3</sub> 
| author = D. F. Shriver, C. E. Nordman
| journal =Inorg. Chem.
| year = 1963 
| volume = 2
| issue = 6
| pages = 1298–1300
| doi =10.1021/ic50010a047
}}</ref>。[[ホスフィン]]とは1:1の付加体H<sub>3</sub>P·GaH<sub>3</sub>を形成する。

== 脚注 ==
{{reflist}}

== 関連項目 ==
* [[水素化インジウム]]

{{デフォルトソート:からん}}
{{Chem-stub}}
{{水素の化合物}}
{{ガリウムの化合物}}
[[Category:水素化物]]
[[Category:ガリウムの化合物]]
[[Category:無機化合物]]