Хлорсилан

Хлорсиланы представляют собой группу реакционноспособных, хлорсодержащих химических соединений, относящийся к силану и используемый во многих химических процессах. Каждый такой химикат имеет по крайней мере одну кремний -хлорную связь. Трихлорсилан производится в самых крупных масштабах. исходным хлорсиланом является тетрахлорид кремния (SiCl. 4).

• 1 Синтез
  • 1,1 Гидрохлорсиланы
  • 1,2 Метилхлорсиланы
• 2 Реакции
• 3 Использование
• 4 Ссылки

Гидрохлорсиланы

Их получают по процессу Мюллера-Рохоу, который включает обработку кремния хлористым водородом при повышенных температурах в присутствии медь катализатор. Идеализированное уравнение:

2 Si + 6 HCl → 2 HSiCl 3 + 2 H 2,

Трихлорсилан (HSiCl 3) является основным продуктом; дихлорсилан (H2SiCl 2) и тетрахлорид кремния (SiCl 4) получают в качестве побочных продуктов. Этот процесс был независимо открыт Юджином Г. Рохоу и Ричардом Мюллером в 1940 году.

Метилхлорсиланы

Метилтрихлорсилан (CH 3 SiCl 3), диметилдихлорсилан ((CH 3)2SiCl 2) и триметилсилилхлорид ((CH 3)3SiCl) являются ключевыми реагентами в кремнийорганической химии.

Хлорсиланы реагируют с водой с образованием хлористого водорода с образованием силоксанов. и, наконец, диоксид кремния. В случае триметилсилилхлорида гидролизованный продукт представляет собой гексаметилдисилоксан :

2 ((CH 3)3SiCl + H 2 O → [(CH 3)3Si] 2 O + 2 HCl

Аналогичная реакция диметилдихлорсилана дает силоксановые полимеры или кольца:

n (CH 3)2SiCl 2 + n H 2 O → [(CH 3)2SiO] n + 2n HCl

Тетрахлорид кремния и трихлорсилан являются промежуточными продуктами при производстве сверхчистого кремния в полупроводниковой промышленности. Хлорсиланы получил f Сырой кремний очищают с помощью методов фракционной перегонки, а затем восстанавливают водородом с получением кремния чистотой 99,999999999%.

Органические хлорсиланы часто используются в качестве покрытий для поверхностей кремний и стекло, а также при производстве силикона ( полисилоксаны) полимеры. Хотя можно использовать фенил хлорсиланы и многие другие, метилсилоксаны производятся в самых больших количествах.

Метилхлорсиланы имеют от одной до трех метильных групп. В случае дихлордиметилсилана доступны два атома хлора, так что реакция с избытком воды дает линейную цепочку эфирных связей между атомами кремния. Как и в простых полиэфирах, эти гибкие связи образуют каучукоподобный полимер, полидиметилсилоксан (PDMS). Трихлорметилсилан может быть использован для индукции разветвления и поперечного сшивания в молекулах PDMS, в то время как хлортриметилсилан служит для завершения основных цепей, ограничивая молекулярную массу.

Другие кислотообразующие соединения, особенно ацетат, могут заменять хлор в синтезе силикона с небольшим различием в химическом составе готового полимера. Эти аналоги хлорсиланов довольно часто встречаются в герметиках и адгезивах, продаваемых потребителям, а также в качестве прекурсоров для силикона медицинского назначения из-за пониженной токсичности.