Кремнийорганические соединения
Определение «Кремнийорганические соединения» по БСЭ:
Кремнийорганические соединения - класс химических соединений, содержащих в молекулах связь кремний - углерод. К. с. подразделяют на следующие группы.
1) Органогалогенсиланы [алкил (арил)-галогенсиланы] RnSiX4-n; органогидридгалогенсиланы RnSiHmX4-(n+m) (где Х - чаще Cl); органоалкоксисиланы RnSi (OR)4-n; органоацилоксисиланы RnSi (OCOR)4-n; органоаминосиланы RnSi (NH2)4-n.
2) Органосиланы (замещенные силаны) RnSiH4-n.
3) Органосилоксаны, включающие дисилоксаны R3SiOSiR3, трисилоксаны R3SiOSi (R2) OSiR3 и т. д.; циклосилоксаны (R2SiO) n, где n = 3-10 (чаще 3-4)
4) Гетероциклические соединения, например диметилсилациклобутан
К соединениям первых двух групп примыкают
близкие им по химическим свойствам соответствующие неорганические аналоги, такие, как галогенсиланы SiH
mX
4-m (см. Кремния
галогениды), силаны Si
xH
y (см.
Кремневодороды), а
также алкоксисиланы Si (OR)
4.
Получение. В
промышленности наиболее важные К. с. получают
главным образом непосредственным взаимодействием хлористых алкилов (арилов) с кремнием в
присутствии меди;
наряду с главным продуктом реакции 2RCI+Si→R
2SiCl
2 образуется
смесь различных соединений (RSiCI
3, R
3SiCl, RHSiCl
2 и др.), которые также находят
применение в промышленности, например для синтеза К. с.
более сложной структуры или полимеров. К. с. получают также реакциями с металлоорганическими соединениями: CH
3SiCl
3+C
6H
5MgCl
→CH
3(C
6H
5) SiCl
2+MgCI
2; термической конденсацией: CH
3SiHCl
2+CH
2=CHCl→CH
3(CH
2=CH) SiCl
2+HCI; жидкофазной дегидроконденсацией: CH
3SiHCl
2+C
6H
6→CH
3(C
6H
5) SiCl
2+H2; присоединением органогидридхлорсиланов к ненасыщенным соединениям: CH
3SiHCl
2+RCH=СН
2→CH
3(RCH
2CH
2) SiCl
2. Алкокси- и ацилоксисиланы получают чаще
всего взаимодействием органохлорсиланов со спиртами, кислотами и др.
Свойства некоторых кремнийорганических соединений
Соединение | tкип °C | Плотность при 20°C, г/смі |
Диметилдихлорсилан (СН3)2SiCl2 | 70,1 | 1,0637 |
Триметилдихлорсилан (СН3)3SiCl | 57,7 | 0,8580 |
Диэтилдихлорсилан (С2Н5)2SiCl2 | 128,9 | 1,0504 |
Триэтилхлорсилан (С2Н5)3SiCl | 146,0 | 0,8968 |
Винилтрихлорсилан CH2=CHSiCl3 | 92,5 | 1,2426 |
Фенилтрихлорсилан C6H5SiCl3 | 201,0 | 1,3240 |
Дифенилдихлорсилан (C6H5)2SiCl2 | 304,0 | 1,2216 |
Метилфенилдихлорсилан CH3(C6H5) SiCl2 | 205,5 | 1,1866 |
Метилтриметоксисилан CH3Si (OCH3)3 | 103-105 | - |
Метилтриметоксисилан CH3Si (OC2H5)3 | 151 | 0,9383 |
Этилтриэтоксисилан C2H5Si (OC2H5)3 | 159 | 0,9207 |
Тетраэтоксисилан (C2H5O)4Si | 166,5 | 0,9676 |
Свойства и применение.
Почти все К. с. -
бесцветные жидкости (см. табл.); лишь
некоторые из них, например циклосилоксаны (R
2SiO)
3, - твёрдые
кристаллические вещества.
Обычно К. с.
термически устойчивы (∼600°C), перегоняются при атмосферном
давлении и в вакууме;
хорошо растворяются в углеводородах, хлорированных углеводородах, эфирах и др. органических растворителях; с
водой не смешиваются. К. с.
легко гидролизуются,
особенно органохлорсиланы (дымят на воздухе):
SiCl + H
2O → SiOH + HCl.
Образующиеся при
гидролизе органогидроксисиланы вступают в межмолекулярную конденсацию с образованием органосилоксанов:
SiOH → SiOSi + H
2O.
Под влиянием выделяющейся (или вводимой)
кислоты происходит
поликонденсация с образованием кремнийорганических полимеров. В
соответствии с числом способных к гидролитическому
отщеплению групп
(обычно хлор,
иногда алкокси-, ацилокси- или аминогруппы) различают
моно-, ди-, три- и тетрафункциональные К. с.,
образующие при гидролизе
соответственно дисилоксаны, смесь линейных полимеров HO (R
2SiO)
nH и низкомолекулярных циклических диорганосилоксанов (R^SiO)
n (в основном n= 4),
полимеры циклолинейной и сшитой структур (RSiO
1,5)
n и (SiO
2)
n.
Циклические диорганосилоксаны (главным образом тримеры и тетрамеры), образующиеся также при термокаталитической
деструкции (щелочь, 150-400°C) полимеров, содержащих концевые гидроксильные группы, используют для производства кремнииоиганических каучуков и кремнийорганических жидкостей.
Смесь тетраэтоксисилана с продуктами его частичного гидролиза под техническим названием
«этилсиликат» используют при
приготовлении форм для точного литья по выплавляемым моделям.
С. А.
Голубцов.
Кремнийорганические лаки
Кремнийорганические соединения
Кремнистый туф