Gallane

Le gallane est un composé chimique de formule GaH₃. Il s'agit d'un gaz incolore photosensible qui ne peut être concentré sous forme pure. On n'en connaît pas d'application pratique et il fait l'objet de recherches essentiellement académiques. Il a été détecté comme espèce transitoire en phase gazeuse^[2], également à basse température (3,5 K) en faisant réagir avec de l'hydrogène H₂ des atomes de gallium libérés par ablation laser, ou encore dans une matrice d'argon à partir de digallane Ga₂H₆^[3].

Les analyses par spectroscopie infrarouge indiquent que la molécule GaH₃ présente une géométrie plane trigonale^[4]. La liaison Ga−H a une longueur calculée dans la fourchette de 155,7 à 158,7 pm^[3]. Les monomères GaH₃ forment à l'état gazeux des dimères de digallane(6) Ga₂H₆, et la variation d'enthalpie associée à la dissociation Ga₂H₆ ⟶ 2 GaH₃ a été estimée expérimentalement à 59 ± 16 kJ/mol^[5].

Dans la mesure où GaH₃ ne peut être produit ni isolé facilement, les réactions qui l'utilisent partent plutôt du digallane(6) Ga₂H₆ ou d'adduits par exemple de la forme L·GaH₃, où L est un ligand monodenté^[3]. On peut obtenir de tels adduits à partir du digallane(6) ou, compte tenu du fait que le digallane se décompose au-dessus de −20 °C en gallium métallique et hydrogène H₂, à partir d'un sel de tétrahydrurogallate, par exemple le tétrahydrurogallate de lithium LiGaH₄, ou encore par déplacement de ligand à partir d'un ligand existant^[3] :

Ga₂H₆ + 2 NMe₃ −95 °C⟶ (NMe₃)₂·GaH₃ ;

LiGaH₄ + Me₃NHCl ⟶ LiCl + H₂ + Me₃N·GaH₃^[3] ;

Me₂NH + Me₃N·GaH₃ ⟶ Me₂NH·GaH₃ + Me₃N^[6].

Par rapport à l'hydrure d'aluminium AlH₃, le gallane tend à adopter avec des ligands semblables une coordinence inférieure. La structure monomérique de l'adduit Me₃N·GaH₃ a été confirmée aussi bien en phase gazeuse qu'à l'état solide, ce qui diffère de l'adduit analogue d'aluminium Me₃N·AlH₃, dimérique à l'état solide, avec des atomes d'hydrogène pontants^[7].

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