폴리실란

Polysilane
폴리실란의 일반 단량체로, 여기서 R은 같거나 다른 유기 그룹입니다.

폴리실란은 다음 식(RSI2)n의 유기 규소 화합물이다.그것들은 전통적인 유기 고분자의 친척이지만 그들의 등뼈는 실리콘 원자로 구성되어 있다.그들은 독특한 광학적, 전기적 특성을 보인다.그것들은 주로 탄화규소의 전구체로 산업적으로 사용된다.가장 단순한 폴리실란은 (SiH2)n이며, 이는 주로 이론적인 것이지 실제적인 [1]관심이 아닙니다.

합성

도데카메틸시클로헥사실란은 결정성 폴리실란이다.[2]

최초의 폴리실란인 폴리(디메틸실리렌), [(CH3)2Si]x는 1949년 찰스 A에 의해 보고되었다.제너럴 일렉트릭의 Burkhard(1916~1991)디메틸디클로로실란으로 나트륨 금속을 가열하여 제조했습니다.

(CH3)2SiCl2 + 2 Na → [(CH3)2Si]n + 2 NaCl

디클로로실란의 변형된 Wurtz 결합은 고분자량의 선형 폴리실란 [3]유도체에 대한 실행 가능하고 일반적인 경로로 남아 있습니다.이 반응은 알칼리 금속의 분산을 사용하여 불활성 용제의 고온에서 수행됩니다.알코올을 첨가하면 중합이 멈춥니다.Wurtz형 중합에서 가장 큰 한계는 치환기가 강력한 반응 조건을 견딜 수 있어야 한다는 것입니다.이 반응은 메틸, 벤질 및 페닐 [4]치환기에 잘 작용한다.엄격한 조건 하에서 제품의 수율은 몇 %에서 약 50%까지 다양합니다.마찬가지로 칼륨-그래파이트(KC)8는 기존 Wurtz [5]커플링에 필요한 온도보다 훨씬 낮은 온도에서 사용할 수 있습니다.이 반응은 일반적으로 낮은 분자량 분율과 두 개의 높은 분자량 분율이라는 제품의 삼분율 분포를 생성한다.저분자량 분율은 [SiR2]5과 [SiR2]6과 같은 5원환과 6원환으로 구성된다.이러한 고리의 형성은 [5]폴리머의 성장과 경쟁합니다.폴리실란을 합성하는 또 다른 방법은 실란의 탈수소 결합이다.

특성.

버크하드가 입수한 제품은 유기용제에 녹지 않아 작업이 어려웠다.폴리실란에 대한 관심은 1980년대 초에 열분해로 [(CH3)2Si]x가 탄화규소로 전환될 수 있다는 보고가 나오면서 다시 시작되었다.

폴리실란은 높은 결정성(일반적으로 불용성)에서 유기 용제에 더 잘 용해되는 비정질 물질에 이르기까지 다양합니다.대칭을 줄이고 유기 치환기를 늘리면 결정성이 낮아진다.많은 폴리실란은 고무 같은 엘라스토머입니다.산화제(SbF5, 요오드, FeCl3, 페로시늄)를 도핑하면 고분자가 반도체가 된다.대부분은 거의 300°C까지 안정적이며 폴리실리콘 하이드라이드와는 달리 상온에서 산소에 대해 불활성입니다.그것들은 쉽게 가수 분해되지 않는다.폴리실란은 자외선에 [4]노출되면 열화되지만 광전도성을 보인다.고차원 폴리실리콘 하이드라이드의 수소 원자는 랜덤 네트워크 유기실리콘 중합체를 제공하기 위해 유기 측족으로 치환될 수 있지만, 이들은 예를 들어 폴리메틸실린과 같이 폴리실린 염기명을 유지한다.29Si NMR 분광법은 폴리머의 미세 구조에 대한 통찰력을 제공합니다.공명이 넓으면 올리고머화 가능성이 높고, 날카로우면 실리콘 백본의 어떤 패턴을 유추할 수 있습니다.

탄화규소에 대한 열분해

Yajima와 동료들은 [MeSi2]n의 열분해로 인해 SiC 섬유가 형성된다는 것을 발견했다.이러한 변화는 폴리실란과 그 [5]유도체에 대한 연구에 불을 붙였다.프리세라믹 폴리머 폴리카르보실란은 불활성 분위기에서의 열분해로 고밀도 탄화규소 및 옥시카바이드 제조에 사용할 수 있다.스테레오 리소그래피에서 수정된 폴리실란의 광중합과 세라마화는 세라믹의 [6]적층 제조로 가는 새로운 방법이다.

스펙트럼 특성 및 밴드 구조

폴리실란은 γ-탈국소화를 나타낸다.이러한 특성은 예를 들어 C-C 시그마 결합에 비해 Si-Si 시그마 결합에서 전자의 이온화 에너지가 낮기 때문에 발생합니다.따라서 강한 δ-δ*의 전자 천이로 인해 UV 영역(300-400 nm)에서 강하게 흡수됩니다.6폴리실란은 δ-δ*의 전자 전이가 결합 파괴로 간주될 수 있기 때문에 자외선에 노출되면 분해되며, 종종 일부 응용 분야를 배제합니다.디알킬 폴리실란은 약 4.5eV의 밴드 갭을 갖는 경향이 있습니다.각 실리콘에 아릴 치환기를 도입하면 밴드갭이 약 3.5eV로 낮아져 경계선 반도체가 [4][5]된다.

폴리실린

폴리실린(Polysilyne)은 다음 식(RSI)(nR = 알킬)을 가진 유기 규소 화합물의 관련 등급이다.폴리실란보다 가교성이 높고 연구도 적습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 제임스 E.마크, 해리 R.Allcock, Robert West, 무기 폴리머, 제2판, 옥스퍼드 대학 출판부, 2005, 페이지 201-214 ISBN0195131193.
  2. ^ West, Robert; Brough, Lawrence; Wojnowski, Wieslaw (1979). "Dodecamethylcyclohexasilane". Inorganic Syntheses. 19: 265–268. doi:10.1002/9780470132500.ch62. ISBN 9780470132500.
  3. ^ Miller, R. D.; Michl (1989). "Polysilane High Polymers" J". Chem. Rev. 1989 (89): 1359–1410. doi:10.1021/cr00096a006.
  4. ^ a b c 제임스 E.마크, 해리 R.Allcock, Robert West, "Inganic Polymers", 제2판, 옥스퍼드 대학 출판부, 2005, 페이지 201-214.
  5. ^ a b c d West R.(1986) In: 찬드라세카르, V; 무기금속 및 유기금속 중합체; 스프링거: 베를린, 2005; 3-540-22574-9.
  6. ^ 왕X 등프리세라믹 폴리머로 세라믹스 적층 제조 : 티올엔 클릭 화학, 적층 제조 2019, 제27권 80-90호