Кремнийорганические соединения
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 SiHmX4-m (см. Кремния галогениды), силаны SixHy (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?R2SiCl2 образуется смесь различных соединений (RSiCI3, R3SiCl, RHSiCl2 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: CH3SiCl3+C6H5MgCl?CH3(C6H5) SiCl2+MgCI2; термической конденсацией: CH3SiHCl2+CH2=CHCl?CH3(CH2=CH) SiCl2+HCI; жидкофазной дегидроконденсацией: CH3SiHCl2+C6H6?CH3(C6H5) SiCl2+H2; присоединением органогидридхлорсиланов к ненасыщенным соединениям: CH3SiHCl2+RCH=СН2?CH3(RCH2CH2) SiCl2. Алкокси- и ацилоксисиланы получают чаще всего взаимодействием органохлорсиланов со спиртами, кислотами и др. Свойства некоторых кремнийорганических соединений
Соединение
tкип ?C
Плотность при 20?С, г/см3
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 (R2SiO)3, - твёрдые кристаллические вещества. Обычно К. с. термически устойчивы (~600?С), 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):
Образующиеся при гидролизе органогидроксисиланы вступают в межмолекулярную конденсацию с образованием органосилоксанов:
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 (R2SiO) nH и низкомолекулярных циклических диорганосилоксанов (R^SiO) n (в основном n= 4), полимеры циклолинейной и сшитой структур (RSiO1,5) n и (SiO2) n.
Циклические диорганосилоксаны (главным образом тримеры и тетрамеры), образующиеся также при термокаталитической деструкции (щелочь, 150-400?С) 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.