Органосиланолы - Organosilanols

Структура триметилсиланола.

Органосиланолы группа химического кремния соединения. В частности, они представляют собой производные карбосиланов с гидроксильная группа на атом кремния.^[1] Органосиланолы - это кремний аналоги к спирты. Силанолы более кислые и щелочные, чем их спиртовые аналоги, и поэтому демонстрируют богатый структурный химический состав, характеризующийся водородная связь сети, которые особенно хорошо изучены для силантриолов.^[2],^[3]

Подготовка

Органосиланолы могут быть получены гидролизом органогалогенсиланов, таких как хлортриметилсилан. Их также можно приготовить окисление органосиланов с окислителями или гидролиз в щелочной.^[4]

${\displaystyle \mathrm {(H_{3}C)_{3}SiCl+\ H_{2}O\longrightarrow (H_{3}C)_{3}SiOH+\ HCl} }$

${\displaystyle \mathrm {R_{2}SiCl_{2}+\ 2\ HgO{\xrightarrow[{-80\,{}^{\circ }C}]{toluene}}R_{2}Si(OH)_{2}+\ 2\ Hg^{0}\ \ \ R=organic\ residue} }$

${\displaystyle \mathrm {R_{3}SiH+\ H_{2}O\longrightarrow R_{3}SiOH+\ H_{2}\ \ \ R=organic\ residue} }$

Гидролиз силиловые эфиры обычно происходит медленно:^[4]

${\displaystyle \mathrm {(H_{5}C_{2})_{3}SiOC_{2}H_{5}+\ H_{2}O\longrightarrow (H_{5}C_{2})_{3}SiOH+\ HOC_{2}H_{5}} }$

Гидролиз органосиланов - это реакция первого порядка. Скорость гидролиза связи Si-H зависит от типа и количества органических остатков. Таким образом, скорость гидролиза триалкилсиланы значительно медленнее, чем у триарилсиланы. Это можно объяснить более сильным увеличением электронной плотности на атоме кремния за счет алкильных групп. Соответственно, скорость реакции три-п-алкилсиланов уменьшается в ряду этильных, пропильных, бутильных групп. Триалкилсиланы с п-алкильные остатки реагируют в 10 раз быстрее, чем аналогичные силаны с разветвленными алкильными остатками.^[5]

Классификация

В зависимости от схемы замещения атома кремния можно сделать дальнейшее различие. Органосиланолы подразделяются на:

• органосилантриолы, когда три гидроксигруппы и органический остаток связаны с атомом кремния, например. грамм. метилсилантриол, фенилсилантриол
• органосиландиолы, когда две гидроксигруппы и два органических остатка связаны с атомом кремния, например. грамм. диметилсиландиол, дифенилсиландиол
• органосиланолы, когда одна гидроксильная группа и три органических остатка связаны с атомом кремния, например. грамм. триметилсиланол, триэтилсиланол или трифенилсиланол.

Рекомендации

1. ИЮПАК, Сборник химической терминологии, 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) "силанолы ". Дои:10.1351 / goldbook.S05664
2. Пол Д. Ликисс (1995), «Синтез и структура органосиланолов», Успехи неорганической химии, 42, стр. 147–262, Дои:10.1016 / S0898-8838 (08) 60053-7
3. Рудольф Пичниг, Стефан Спирк (2016), «Химия органо-силантриолов», Обзоры координационной химии, 323, стр. 87–106, Дои:10.1016 / j.ccr.2016.03.010
4. Барри Арклс. "Силаны" (pdf). Гелест. п. 50. Получено 2016-12-10.
5. Г. Шотт, К. Гарцдорф (октябрь 1960 г.), «Силан. I Alkalische Solvolyse von Triorganosilanen», Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (на немецком), 306 (3–4), стр. 180–190, Дои:10.1002 / zaac.19603060306