2진 실리콘-수소 화합물

Binary silicon-hydrogen compounds
구조적으로 에탄과 비슷한 이실렌의 화학구조.

사일란 경험적 공식 SiH를xy 가진 포화 화학 화합물이다.Si-H 및 기타 Si-X 결합을 포함한 화합물의 일종인 하이드로실레인이다.모두 사면 실리콘과 단자 하이드라이드를 함유하고 있다.그들은 Si-H와 Si-Si의 단일 채권만 가지고 있다.채권 길이는 Si-H 채권의 경우 146.0, Si-Si 채권의 경우 233pm이다.사일런의 구조는 알칸과 유사하며, 실란, 메탄의 아날로그인 SiH를
4 시작으로, 데실레인 SiH
2
6, 에탄의 아날로그 등으로 계속된다.그들은 주로 이론적 또는 학문적 흥미가 있다.[1]

재고

사이클로펜타실레인은 구조적으로 사이클로펜탄과 비슷하며, 단지 더 크다.

실레인의 가장 단순한 이소체는 실리콘 원자가 가지 없이 하나의 체인에 배열되어 있는 것이다.이 이등분체는 n-등분체(n: "정상"의 경우 n, 반드시 가장 흔한 것은 아니지만)라고 부르기도 한다.그러나 실리콘 원자의 체인은 하나 이상의 지점에서 분기될 수도 있다.가능한 이소머의 수는 실리콘 원자의 수에 따라 급격히 증가한다.(실리콘 원자의 수 측면에서) 시리즈의 구성원은 다음과 같다.

실레인, SiH
4 - 실리콘 1개 및 수소 4개
데실레인, SiH
2
6 - 실리콘 2개와 수소 6개, 에탄과 같은 구조
트리실레인, SiH
3
8 - 실리콘 3개, 수소 8개, 프로판과 같은 구조
테트라실레인, SiH
4
10 - 실리콘 4개 및 수소 10개(이소머 1개: 이소세트라실레인, 부탄 및 이소부탄과 유사)
펜타실레인, SiH
5
12 - 실리콘 5개 및 수소 12개(이소펜타실레인 및 네오펜타실레인 2개)

사일란스는 적절한 숫자 곱하기 접두사에 -silane 접미사를 추가하여 이름 지어진다.따라서 데실레인, SiH
2
6, 트리실레인 SiH
3
8, 테트라실레인 SiH
4
10, 펜타실레인 SiH
5
12 등.접두사는 일반적으로 그리스어로 라틴어 접두사가 있는 노아실레인과 혼용어 접두사가 있는 불문타실레인과 트라이데카실레인을 예외로 한다.폴리실리콘 하이드라이드라고 불리는 고체상 고분자 실리콘 하이드라이드도 알려져 있다.선형 폴리실린 폴리실리콘 하이드라이드의 수소가 알킬 또는 아릴 사이드 그룹으로 대체될 때 폴리실레인이라는 용어가 사용된다.

3-실릴헥사실레인, HSiSiHSiHSiHSiHSiHSiHSiHSiHSiHSiHSiHSiH는323223 가장 단순한 치랄 바이너리 비순환 실리콘 하이드라이드다.

사이클로실레인도 존재한다.이들은 구조적으로 사이클로알카인과 유사하며, SiHn2n, n > 2라는 공식을 가지고 있다.

소형 사일런트에[1] 대한 데이터
실레인 공식 비등점 [°C] 용융점 [°C] 밀도 [g cm−3](25°C)
실레인 SiH
4 		−112 −185 가스
디스틸레인 Si
2H
6 		−14 −132 가스
트리실레인 Si
3H
8 		53 −117 0.743
사이클로트리실레인[엘] Si
3H
6
테트라실레인[de; ru] Si
4H
10 		108 −90 0.793
n-펜타실레인 [de; ru] Si
5H
12 		153 −72.8 0.827
사이클로펜타실레인 Si
5H
10 		194 −10.5 0.963
n-헥사실레인 [de; ru] Si
6H
14 		193.6 −44.7 0.847

생산

초기 작업은 알프레드 스톡과 칼 소미스키가 맡았다.[2]모노실레인과 이실레인은 이미 알려져 있었지만, 스톡과 소미스키는 1916년부터 다음 4명의 SiHn2n+2 시리즈 멤버를 n = 6까지 발견하였다.그들은 또한 고체상 고분자 실리콘 하이드라이드의 형성을 문서화했다.[3]그들의 합성 방법 중 하나는 금속 규산염의 가수분해를 포함한다.이 방법은 고진공 라인에서 분리가 필요한 사일랜드를 혼합하여 생산한다.[4][5][6]

사일런스(SiHn2n+2)는 알칸스(CHn2n+2)보다 열적으로 안정성이 떨어진다.그들은 수소와 폴리실레인을 생산하면서 탈수증을 겪는 경향이 있다.이 때문에 헵타실레인보다 높은 사일런스의 격리가 어려운 것으로 판명됐다.[7]

슐레신저 공정은 과클로로실레인이 리튬 알루미늄 하이드라이드와 반응하여 사일랜드를 제조하는 데 사용된다.

적용들

주요 기사: Silane § 응용 프로그램

SiH를4 위한 단일하지만 중요한 애플리케이션은 마이크로 전자 산업에 있다.금속 유기 화학 증기 증착에 의해 실레인은 열 분해에 의해 실리콘으로 변환된다.

SiH4 → Si + 2H2

위험

실레인은 공기와 혼합 시(1~98% SiH4) 폭발성이 있다.다른 하부 사일런들도 공기와 폭발성 혼합물을 형성할 수 있다.가벼운 액체 사일런스는 가연성이 매우 높으며, 이러한 위험은 실리콘 체인의 길이에 따라 증가한다.

탐지/위험 제어 시 고려 사항:

  • 실레인은 공기보다 약간 밀도가 높다(지면 레벨/피트에서 풀링 가능)
  • 이실렌은 공기보다 밀도가 높다(지면 레벨/피트에서 풀링 가능)
  • 트리실레인은 공기보다 밀도가 높다(지면 레벨/피트에서 풀링 가능)

명명법

주요 기사:IUPAC 무기화학 2005 명명법

사일런스의 IUPAC 명명법(계통적으로 화합물을 명명하는 방법)은 하이드로실리콘 체인을 식별하는 것에 기초한다.빗장이 벗겨지지 않은 포화 상태의 하이드로실리콘 체인은 실리콘의 수와 접미사 "-실레인"을 나타내는 그리스 숫자 접두사로 체계적으로 이름이 붙여졌다.

IUPAC 명명 규칙을 사용하여 체계적인 이름을 생성할 수 있다.

보다 복잡한 분기 사일런스의 명칭을 정하기 위한 주요 단계는 다음과 같다.

  • 실리콘 원자의 가장 긴 연속 체인 식별
  • 표준 이름 지정 규칙을 사용하여 가장 긴 루트 체인의 이름 지정
  • 실란 이름의 접미사를 "-ane"에서 "-anyl"로 변경하여 각 사이드 체인의 이름을 지정하십시오. 단, "실레인"은 "실렌"이 "실렌"이 된다.
  • 루트 체인에 번호를 매겨 각 측면 그룹에 할당된 숫자의 합이 가능한 한 낮도록 하십시오.
  • 루트 체인의 이름 앞에 사이드 체인의 번호 및 이름 지정

그 명칭은 알킬산소의 명칭과 유사하다.

사일란스는 다른 무기 화합물들과 마찬가지로 이름이 지어질 수 있다. 이 이름 체계에서 사일란 이름은 실리콘 사트라수화물이다.그러나 사일런스가 길어지면 이는 번거로워진다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
  2. ^ E. Wiberg, Alfred Stock 그리고 무기 화학의 르네상스," Pure Apple. 화학, 제49권 (1977년) 페이지 691-700.
  3. ^ J. W. 멜러, "무기화학 및 이론화학 종합논문", Vol.VI, Longman, Green and Co.(1947) 페이지 223 - 227.
  4. ^ 보론과 실리콘의 하이드라이드.이타카 (미국) 1933.
  5. ^ Stock, A.; Stiebeler, P.; Zeidler, F. (1923). "Siliciumwasserstoffe, XVI. Die höheren Siliciumhydride". Ber. Dtsch. Chem. Ges. B. 56B: 1695-1705. doi:10.1002/cber.19230560735.
  6. ^ P. W. Schenk (1963). "Silanes SiH4 (Si2H6, Si3H8)". In G. Brauer (ed.). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Vol. 1. NY, NY: Academic Press. pp. 679–680.
  7. ^ W. W. 포터필드 "유기화학: 통일적 접근법," 학술지(1993) 페이지 219.