디거마네

Digermane
디거마네
Digermane.svg
Digermane-3D-vdW.png
이름
IUPAC 이름
디거마네
식별자
3D 모델(JSmol)
켐스파이더
ECHA InfoCard 100.159.079 Edit this at Wikidata
펍켐 CID
  • 6336261 PubChem은 나쁜 이름을 가지고 있다.
  • InChi=1S/Ge2H6/c1-2/h1-2H3
    키: MOFQWWXUCFOAF-UHFFFAOYSA-N
  • InChi=1/Ge2H6/c1-2/h1-2H3
    키: MOFQWWXUCFOAF-UHFFFAOYAF
  • [지][지]
특성.
Ge2H6
어금질량 151.328 g/190
외관 무색가스
밀도 1.98 kg/m3[1]
녹는점 -109°C(-164°F, 164K)
비등점 29°C(84°F, 302K)
불용성
위험
GHS 라벨 표시:
GHS02: FlammableGHS06: ToxicGHS07: Exclamation mark
위험
H220, H302, H312, H315, H319, H330, H335
P210, P260, P261, P264, P270, P271, P280, P284, P301+P312, P302+P352, P304+P340, P305+P351+P338, P310, P312, P320, P321, P322, P330, P332+P313, P337+P313, P362, P363, P377, P381, P403, P403+P233, P405, P501
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
Infobox 참조 자료

Digermane은 화학 공식 GeH를26 가진 무기 화합물이다. 게르마늄의 몇 안 되는 하이드리드 중 하나로 무색 액체다. 그것의 분자 기하학은 에탄과 비슷하다.[2]

합성

디거마네는 1924년 데니스, 코리, 무어에 의해 처음으로 합성되어 검사되었다. 그들의 방법은 염산을 이용한 게르마그네슘의 가수분해를 포함한다.[3] digermane과 trigermane의 많은 성질은 다음 10년 동안 전자 회절 연구를 사용하여 결정되었다.[4] 화합물에 대한 추가 고려사항에는 열분해 및 산화와 같은 다양한 반응의 검사가 포함되었다.

디게르마네는 이산화 게르마늄을 보로하이드화나트륨과 함께 감소시켜 게르마네와 함께 생산된다. 주요 제품은 게르마니지만 삼각형의 흔적 외에 수량화할 수 있는 양의 디거마니(digermane)가 생산된다.[5] 그것은 또한 마그네슘-게르마늄 합금의 가수 분해에 의해서도 발생한다.[6]

반응

디거먼의 반응은 그룹 14 원소 탄소 및 실리콘의 유사 화합물들 사이에 약간의 차이를 보인다. 그러나, 특히 열분해 반응에 관해서는 여전히 유사한 점이 몇 가지 발견되었다.

digermane의 산화는 monogermane보다 낮은 온도에서 일어난다. 반응의 산물인 게르마늄 산화물(Germanium oxide)이 반응의 촉매로 차례로 작용하는 것으로 나타났다. 이는 게르마늄과 다른 그룹 14 원소 탄소 및 실리콘 사이의 근본적인 차이를 예시한다(이산화탄소와 이산화 규소는 동일한 촉매 특성을 나타내지 않는다).[7]

2Ge2H6 + 7O2 → 4GeO2 + 6H2O

액체 암모니아에서는 디제르만은 불균형을 겪는다. 암모니아는 약하게 기본적인 촉매 역할을 한다. 반응의 산물은 수소, 게르마네, 고체 중합체 게르마늄 하이드라이드 등이다.[8]

digermane의 열분해법은 여러 단계를 따르도록 제안된다.

Ge2H6 → 2GeH3
GeH3 + Ge2H6 → GeH4 + Ge2H5
Ge2H5 → GeH2 + GeH3
GeH2 → Ge + H2
2GeH2 → GeH4 + Ge
nGeH2 → (GeH2)n

이 열분해효소는 이질산의 열분해효소보다 더 내열성이 있는 것으로 밝혀졌다. 이 같은 차이는 Ge-H 본드 대 Si-H 본드의 강세가 더 컸기 때문으로 풀이된다. 위의 메커니즘의 마지막 반응에서 보듯이, 디거마네의 열분해는 GeHgroup의2 중합화를 유도할 수 있으며, GeH는3 체인 전파자 역할을 하고 분자 수소 가스가 방출된다.[9] 금에 대한 디게르마네의 탈수 현상은 게르마늄 나노와이어의 형성을 이끈다.[10]

Digermane은 GeHECF의253 전구체로서 E는 유황 또는 셀레늄이다. 이러한 트라이플루오로메틸티오 및 트라이플루오로메틸셀레노 유도체는 디게르마네 자체보다 현저하게 높은 열 안정성을 가지고 있다.[11]

적용들

Digermane은 제한된 수의 용도를 가지고 있다; 게르마네 그 자체는 휘발성 게르마늄 하이드라이드를 선호한다. 일반적으로 digermane은 주로 게르마늄의 전구체로 다양한 용도에 사용된다. 디거마인은 화학증기 증착을 통해 Ge가 함유된 반도체를 침전시키는 데 사용할 수 있다.[12]

참조

  1. ^ Haynes, William M., ed. (2016). CRC Handbook of Chemistry and Physics (97th ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. pp. 4–61. ISBN 9781498754293.
  2. ^ Pauling, Linus; Laubengayer, A. W.; Hoard, J. L. (1938). "The Electron Diffraction Study of Digermane and Trigermane". Journal of the American Chemical Society. 60 (7): 1605–1607. doi:10.1021/ja01274a024.
  3. ^ Dennis, L.M.; Corey, R. B.; Moore, R.W. (1924). "Germanium. VII. The Hydrides of Germanium". J. Am. Chem. Soc. 46 (3): 657–674. doi:10.1021/ja01668a015.
  4. ^ Pauling, L.; Laubengayer, A.W.; Hoard, J.L. (1938). "The electron diffraction study of digermane and trigermane". J. Am. Chem. Soc. 60 (7): 1605–1607. doi:10.1021/ja01274a024.
  5. ^ Jolly, William L.; Drake, John E. (1963). Hydrides of Germanium, Tin, Arsenic, and Antimony. Inorganic Syntheses. Vol. 7. pp. 34–44. doi:10.1002/9780470132388.ch10. ISBN 9780470132388.
  6. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
  7. ^ Emeleus, H.J.; Gardner, E.R. "The oxidation of monogermane and digermane". J. Chem. Soc. 1938: 1900–1909. doi:10.1039/jr9380001900.
  8. ^ Dreyfuss, R.M.; Jolly, W.L. (1968). "Disproportionation of digermane in liquid ammonia". Inorganic Chemistry. 7 (12): 2645–2646. doi:10.1021/ic50070a037.
  9. ^ Johnson, O.H. (1951). "The Germanes and their Organo Derivatives". Chem. Rev. 48 (2): 259–297. doi:10.1021/cr60150a003. PMID 24540662.
  10. ^ Gamalski, A.D.; Tersoff, J.; Sharma, R.; Ducati, C.; Hofmann, S. (2010). "Formation of Metastable Liquid Catalyst during Subeutectic Growth of Germanium Nanowires". Nano Lett. 10 (8): 2972–2976. Bibcode:2010NanoL..10.2972G. doi:10.1021/nl101349e. PMID 20608714.
  11. ^ Holmes-Smith, R.D.; Stobart, S.R. (1979). "Trifluoromethylthio and trifluoromethylseleno derivatives of germane and digermane". Inorg. Chem. 18 (3): 538–543. doi:10.1021/ic50193a002.
  12. ^ Xie, J.; Chizmeshya, A.V.G.; Tolle, J.; D'Costa, V.R.; Menendez, J.; Kouventakis, J. (2010). "Synthesis, Stability Range, and Fundamental Properties of Si-Ge-Sn Semiconductors Grown Directly on Si(100) and Ge(100) Platforms". Chemistry of Materials. 22 (12): 3779–3789. doi:10.1021/cm100915q.