Трихлорсилан - Trichlorosilane

Трихлорсилан
Трихлорсилан-2D-стерео.png
Трихлорсилан-3D-vdW.png
Трихлорсилан-3D-шары.png
Имена
Название ИЮПАК
трихлорсилан
Другие имена
силилтрихлорид, силикохлороформ
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.030.026
Номер ЕС
Номер RTECS
UNII
Номер ООН 1295
Свойства
HCl 3 Si
Молярная масса 135,45 г / моль
Внешность бесцветная жидкость
Плотность 1,342 г / см 3
Температура плавления -126,6 ° С (-195,9 ° F, 146,6 К)
Точка кипения 31,8 ° С (89,2 ° F, 304,9 К)
гидролиз
Опасности
Паспорт безопасности ICSC 0591
Легковоспламеняющийся ( F + )
Вредно ( Xn )
Коррозионный ( C )
R-фразы (устаревшие) R12 , R14 , R17 , R20 / 22 , R29 , R35
S-фразы (устарели) (S2) , S7 / 9 , S16 , S26 , S36 / 37/39 , S43 , S45
NFPA 704 (огненный алмаз)
Flammability code 4: Will rapidly or completely vaporize at normal atmospheric pressure and temperature, or is readily dispersed in air and will burn readily. Flash point below 23 °C (73 °F). E.g. propane Health code 3: Short exposure could cause serious temporary or residual injury. E.g. chlorine gas Reactivity code 2: Undergoes violent chemical change at elevated temperatures and pressures, reacts violently with water, or may form explosive mixtures with water. E.g. white phosphorus Special hazard W: Reacts with water in an unusual or dangerous manner. E.g. sodium, sulfuric acidNFPA 704 четырехцветный алмаз
4
3
2
точка возгорания -27 ° С (-17 ° F, 246 К)
185 ° С (365 ° F, 458 К)
Пределы взрываемости 1,2–90,5%
Родственные соединения
Родственные хлорсиланы
Хлорсилан
Дихлорсилан
Дихлорметилсилан
Хлородиметилсилан
Тетрахлорид кремния
Родственные соединения
Trifluorosilane
трибромсилан
Хлороформ
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?) ☑Y☒N
Ссылки на инфобоксы

Трихлорсилан представляет собой неорганическое соединение с формулой HCl 3 Si. Это бесцветная летучая жидкость. Очищенный трихлорсилан является основным прекурсором сверхчистого кремния в полупроводниковой промышленности. В воде он быстро разлагается с образованием силиконового полимера с выделением соляной кислоты . Благодаря своей реакционной способности и широкой доступности он часто используется в синтезе кремнийсодержащих органических соединений.

Производство

Трихлорсилан получают путем обработки порошкового металлургического кремния продувкой хлористого водорода при 300 ° C. Также образуется водород, как описано в химическом уравнении :

Si + 3 HCl → HCl 3 Si + H 2

Может быть достигнута урожайность 80-90%. Основными побочными продуктами являются тетрахлорид кремния ( химическая формула SiCl 4 ), гексахлордисилан (Si 2 Cl 6 ) и дихлорсилан (H 2 SiCl 2 ), от которых трихлорсилан можно отделить перегонкой .

Цистерна с трихлорсиланом (синий ромб означает «Опасно при намокании»)

Также производится из тетрахлорида кремния:

Si + 3 SiCl 4 + 2 H 2 → 4 HCl 3 Si

Приложения

Трихлорсилан является основным ингредиентом, используемым при производстве очищенного поликремния .

HCl 3 Si → Si + HCl + Cl 2

Ингредиент в гидросилилировании

В результате гидросилилирования трихлорсилан является предшественником других полезных кремнийорганических соединений:

RCH = CH 2 + HSiCl 3 → RCH 2 CH 2 SiCl 3

Некоторые полезные продукты этой или подобных реакций включают октадецилтрихлорсилан (OTS), перфтороктилтрихлорсилан (PFOTCS) и перфтордецилтрихлорсилан (FDTS). Эти реагенты используются в науке о поверхности и нанотехнологии для образования самоорганизующихся монослоев . Такие слои, содержащие фтор, уменьшают поверхностную энергию и уменьшают прилипание. Этот эффект обычно используется в качестве покрытия для МЭМС и микроизготовленных штампов для литографии наноимпринтов (NIL) и в инструментах для литья под давлением .

Органический синтез

Трихлорсилан - это реагент превращения бензойных кислот в производные толуола. На первой стадии двухреакторной реакции карбоновая кислота сначала превращается в трихлозилилбензильное соединение. На второй стадии производное бензильного силила превращается в производное толуола с помощью основания.

Ссылки

  1. ^ Lianhong Xu, Ravi Курукуласурия, "трихлорсилан" Энциклопедия Реагенты для органического синтеза, 2006. DOI : 10.1002 / 047084289X.rt213.pub2
  2. ^ Симмлер, В. "Соединения кремния, неорганические". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a24_001 .
  3. ^ Чех J, Табориски R (2012). «Стабильность однослойного покрытия FDTS на алюминиевых инструментах для литья под давлением». Прикладная наука о поверхности . 259 : 538–541. Bibcode : 2012ApSS..259..538C . DOI : 10.1016 / j.apsusc.2012.07.078 .
  4. ^ Джордж С. Ли, Дэвид Ф. Элер, Р. А. Бенкесер "Метильные группы восстановлением ароматических карбоновых кислот трихлорсиланом - три-н-пропиламин: 2-метилбифенил" Орг. Synth. 1977, том 56, с. 83. doi : 10.15227 / orgsyn.056.0083