Можно тушить водой трихлорметилсилан

Метилтрихлорсилан , также известный как трихлорметилсилан , представляет собой кремнийорганическое соединение с формулой CH ₃ SiCl ₃ . Это бесцветная жидкость с резким запахом, похожим на запах соляной кислоты . Поскольку метилтрихлорсилан является реакционноспособным соединением, он в основном используется в качестве прекурсора для образования различных сшитых силоксановых полимеров.

СОДЕРЖАНИЕ

Подготовка

Метилтрихлорсилан результаты от прямого процесса из хлорметана с элементарным кремнием в присутствии медного катализатора, как правило , при температуре , по меньшей мере , 250 ° C.

2 CH ₃ Cl + Si → (CH ₃ ) _{4 − n} SiCl _n + другие продукты

Хотя эта реакция является стандартной для промышленного производства силикона и почти идентична первому прямому синтезу метилтрихлорсилана, в целом процесс неэффективен по отношению к метилтрихлорсилану. Хотя диметилдихлорсилан обычно является основным продуктом, если метилтрихлорсилан необходим, количество металлического катализатора уменьшается.

Реакции

Гидролиз и алкоголиз

Метилтрихлорсилан подвергается гидролизу, что в идеализированной форме показано здесь:

MeSiCl ₃ + 3 H ₂ O → MeSi (OH) ₃ + 3 HCl

Силанол неустойчив и будет в конечном счете , конденсируется с образованием полимерной сетки:

Метилтрихлорсилан подвергается алкоголизу (реакции со спиртом) с образованием алкоксисиланов. Метанол превращает его в триметоксиметилсилан :

MeSiCl ₃ + 3 CH ₃ OH → MeSi (OCH ₃ ) ₃ + 3 HCl

Снижение

При восстановлении метилтрихлорсилана щелочными металлами образуется сильно сшитый материал, называемый поли (метилсилином) :

Реакция демонстрирует восприимчивость галогенидов кремния к восстановительному сочетанию. Полиметилсилин растворим в органических растворителях и может наноситься на поверхности перед пиролизом с образованием керамического материала, карбида кремния .

Приложения

Преобразование в полимеры и смолы

Одним из применений метилтрихлорсилана является производство метилсиликоновых смол (полимеров с высокой степенью сшивки). Благодаря стабильности сшитых полимеров, образующихся в результате конденсации, смола устойчива до 550 ° C в вакууме, что делает ее идеальным материалом для электроизоляции при высоких температурах. Эти смолы можно использовать для покрытия компьютерных микросхем или других электронных деталей, поскольку они отталкивают воду и обеспечивают тепловую изоляцию.

Обработка поверхности

Пары метилтрихлорсилана реагируют с водой на поверхности с образованием тонкого слоя метилполисилоксана, который изменяет угол контакта поверхности с водой. Этот эффект возникает из-за ориентированного слоя метильных групп, образующих водоотталкивающую пленку. Фильтровальная бумага, обработанная метилтрихлорсиланом, пропускает органические растворители, но не воду. Еще одним преимуществом таких водоотталкивающих пленок является то, что образующиеся полимеры являются стабильными: один из единственных способов удалить силоксановую пленку — это кислота, достаточно сильная для растворения силикона.

Реагент в органическом синтезе

Комбинация метилтрихлорсилана и йодида натрия может использоваться для разрыва углеродно-кислородных связей, таких как метиловые эфиры.

R’OR + MeSiCl ₃ + NaI + H ₂ O → R’OH + RI + MeSiCl ₂ (OH) + NaCl

Сложные эфиры и лактоны также можно расщеплять метилтрихлорсиланом и йодидом натрия с получением соответствующих карбоновых кислот . Ацетали превращаются в карбонильные соединения. Таким образом, метилтрихлорсилан можно использовать для удаления ацетальных защитных групп с карбонильных соединений в мягких условиях.

RR’C (OMe) ₂ + MeSiCl ₃ + NaI → RR’CO + 2 MeI + MeSiCl ₂ (OMe) + NaCl

Метилтрихлорсилан и йодид натрия можно использовать как средства преобразования спиртов в их соответствующие йодиды ; однако эта реакция не работает также с первичными спиртами.

ROH + MeSiCl ₃ + NaI → RI + MeSiCl ₂ (OH) + NaCl

Эпитаксия из карбида кремния

Метилтрихлорсилан используется в качестве реагента при эпитаксии карбида кремния для введения хлорида в газовую фазу. Хлорид используется для уменьшения склонности кремния вступать в реакцию в газовой фазе и, таким образом, для увеличения скорости роста процесса. Метилтрихлорсилан является альтернативой газу HCl или трихлорсилану.

Источник

Трихлор (метил) силан

легковоспламеняющаяся бесцветная жидкость с резким запахом

1,29 г см −3 (20 ° C)

бурно реагирует с водой

Трихлор (метил) силан — бесцветная прозрачная жидкость с резким запахом. Он принадлежит к группе галогенированных силанов и является основным химическим веществом в органическом химическом синтезе, особенно в химии защитных групп .

Оглавление

Извлечение и представление

Трихлор (метил) силан получают вместе с дихлордиметилсиланом и хлортриметилсиланом через синтез Мюллер-Рохи . Порошковый кремний реагирует с хлорметаном при 350 ° C в присутствии порошковой меди и оксида меди в качестве катализатора с первоначальным образованием дихлордиметилсилана, который диспропорционирует до хлортриметилсилана и трихлорметилсилана в условиях реакции :

Смесь продуктов может быть разделена перегонкой из-за разной температуры кипения ее компонентов. Следы хлористого водорода , который может присутствовать в хлортриметилсилане в результате гидролиза , можно удалить перегонкой с добавлением небольшого количества хинолина .

характеристики

Физические свойства

Трихлорметилхлорсилан представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом, которая сильно дымит в воздухе из-за удаления хлористого водорода. Соединение кипит при 66 ° C при нормальном давлении . Теплота испарения при температуре кипения составляет 30,7 кДж моль -1 . Согласно Антуану, функция давления пара получается из ln (P) = A− (B / (T + C)) (P в барах, T в K) с A = 3,997033, B = 1167 и C = -47 в диапазон температур от 287 до 337,5 К. Теплоемкость при 25 ° C составляет 163,1 Дж моль -1 К -1 или 1,09 Дж г -1 К -1 .

Химические свойства

С водой происходит интенсивный гидролиз. Соединение очень агрессивное.

Параметры безопасности

Трихлорметилхлорсилан образует легковоспламеняющиеся паровоздушные смеси. Соединение имеет температуру вспышки -15 ° C. Диапазон взрывоопасности составляет от 7,6% по объему (470 г · м -3 ) в качестве нижнего предела взрываемости (НПВ) до 10,4% по объему в качестве верхнего предела взрываемости (ВПВ). Температура возгорания выше 500 ° С. Таким образом, вещество относится к температурному классу T1.

использовать

Трихлор (метил) силан — это сырье для производства коллоидного кремнезема и карбида кремния высокой чистоты , при этом его необходимо нагреть до 1110-1900 ° C:

С. ЧАС 3 С. я С. л 3 ⟶ С. я С. + 3 ЧАС С. л <\ displaystyle \ mathrm SiCl_ <3>\ longrightarrow SiC + 3 \, HCl>>

Инструкции по технике безопасности

Поскольку пары тяжелее воздуха, на полу могут образовываться взрывоопасные смеси. При контакте с водой и влажностью образуется соляная кислота , которая может вызвать химические ожоги.

Источник