테트라에틸 정형화합물

Tetraethyl orthosilicate
테트라에틸 정형화합물
Tetraethyl orthosilicate.svg
Tetraethyl orthosilicate 3D.png
이름
IUPAC 이름
테트라에톡시실레인
기타 이름
테트라에틸 정형화합물, 에틸 규산염, 규산 테트라에틸 에스테르, 에산화 규소, TEOS, 테트라에틸 규산염
식별자
3D 모델(JSmol)
켐스파이더
ECHA InfoCard 100.000.986 Edit this at Wikidata
펍켐 CID
유니
  • InChi=1S/C8H20O4Si/c1-5-9-13(10-6-2,11-7-3)12-8-4/h5-8H2,1-4H3 checkY
    키: BOTDANWDWWHJENH-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChi=1/C8H20O4Si/c1-5-9-13(10-6-2,11-7-3)12-8-4/h5-8H2,1-4H3
    키: BOTDANWDWWHJENH-UHFFFAOYAS
  • CCO[Si](OCC)OCC
특성.
시초8204
어금질량 208.33 g⋅mol−1
외관 무색 액체
냄새 날카롭고 알코올과[1] 같은
밀도 20°C에서 0.933 g/mL
녹는점 -77°C(-107°F; 196K)
비등점 168~169°C(334~336°F, 441~442K)
물과 반응하여 에탄올 및 2-프로판올에 용해됨
증기압 1 mmHg[1]
위험
산업안전보건(OHS/OSH):
주요 위험
인화성, 흡입 시 유해함
플래시 포인트 45°C(113°F, 318K)
치사량 또는 농도(LD, LC):
6270mg/kg(랫드, 구강)[2]
  • 1000ppm(랫드, 4시간)
  • 700ppm(피그재그, 6시간)
  • 1740ppm(돼지 새끼, 15분)
  • 1170ppm(돼지 1마리, 2시간)[2]
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
TWA 100ppm(850mg/m3)[1]
REL(권장)
TWA 10ppm(85mg/m3)[1]
IDLH(즉시 위험)
700ppm[1]
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

테트라에틸 정형화합물(Tetraethyl Orthosilicate)은 정식으로 테트라에톡시실레인(Tetraethoxysilane)으로 명명되고 약칭 TEOS로, Si(OCH25)라는 공식을 가진 화학 화합물이다.4 TEOS는 물에서 분해되는 무색의 액체다. TEOS는 정형산 Si(OH)의 에틸 에스테르다.4 그것은 가장 널리 퍼져있는 실리콘 알코산화물이다.

TEOS는 사면체 분자다. 많은 유사점과 마찬가지로, 그것은 실리콘 테트라클로로이드알코홀리시스(alcoholysis)에 의해 준비된다.

SiCl4 + 4 EtOH → Si(OTT)4 + 4 HCl

여기서 Et는 에틸 그룹, CH이고25, 따라서 EtOH는 에탄올이다.

적용들

TEOS는 주로 실리콘 폴리머에서 크로스링크제, 반도체 산업에서 이산화 규소의 전구체로 사용된다.[3] TEOS는 일부 제올라이트 합성을 위한 실리카 소스로도 사용된다.[4] 다른 애플리케이션에는 카펫 및 기타 물체의 코팅이 포함된다. TEOS는 에어로겔의 생산에 사용된다. 이러한 애플리케이션은 Si-OR 채권의 반응성을 이용한다.[5] TEOS는 역사적으로 재생 냉각 엔진의 실내 벽으로의 열 유량을 50% [6]이상 감소시키기 위해 알코올 기반 로켓 연료의 첨가제로 사용되어 왔다.

기타반응

TEOS는 물을 첨가하면 쉽게 이산화 규소로 변환된다.

Si(OCH25)4 + 2 HO2 → SiO2 + 4 CHOH25

이상화된 방정식은 실제로 생산되는 실리카는 수분이 된다. 이 가수분해 반응은 솔겔 과정의 한 예다. 부제품은 에탄올이다. 반응은 일련의 응축 반응을 통해 진행되며, TEOS 분자를 Si-O-Si 연계 형성을 통해 미네랄과 같은 고체로 변환한다. 이 변환 속도는 과 염기의 존재에 민감하며, 둘 다 촉매 역할을 한다. Stöber 과정단색체중합성 실리카의 형성을 허용한다.[7][8][9]

상승 온도(>600°C)에서 TEOS는 이산화 규소로 변환된다.

Si(OCH25)4 → SiO2 + 2 (CH25)2o

휘발성 화합물은 디에틸에테르다.

안전

TEOS는 섭취에 의한 독성이 낮다. 테트라메톡시실레인은 실리카를 퇴적시켜 눈에 큰 손상을 입히는 반면, TEOS는 에톡시 집단의 가수분해율이 낮아 눈에 훨씬 덜 해롭다.[10]

참조

  1. ^ a b c d e NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0282". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  2. ^ a b "Ethyl silicate". Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  3. ^ Bulla, D.A.P; Morimoto, N.I (1998). "Deposition of thick TEOS PECVD silicon oxide layers for integrated optical waveguide applications". Thin Solid Films. 334 (1–2): 60–64. Bibcode:1998TSF...334...60B. doi:10.1016/S0040-6090(98)01117-1.
  4. ^ Kulprathipanja, Santi (2010) 산업 분리 카탈루션 분야의 Zeolites, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGA, ISBN 3527629572.
  5. ^ 뢰슈, 루츠; 존, 피터, 레이트메이어, 2002년 와인하임, Wiley-VCH, Weinheim, 2002. doi:10.1002/14356007.a24_021.
  6. ^ Clark, John D. (1972). Ignition! An Informal History of Liquid Rocket Propellants. Rutgers University Press. pp. 105–106. ISBN 9780813507255.
  7. ^ Boday, Dylan J.; Wertz, Jason T.; Kuczynski, Joseph P. (2015). "Functionalization of Silica Nanoparticles for Corrosion Prevention of Underlying Metal". In Kong, Eric S. W. (ed.). Nanomaterials, Polymers and Devices: Materials Functionalization and Device Fabrication. John Wiley & Sons. pp. 121–140. ISBN 9781118866955.
  8. ^ Kicklebick, Guido (2015). "Nanoparticles and Composites". In Levy, David; Zayat, Marcos (eds.). The Sol-Gel Handbook: Synthesis, Characterization and Applications. Vol. 3. John Wiley & Sons. pp. 227–244. ISBN 9783527334865.
  9. ^ Berg, John C. (2009). "Colloidal Systems: Phenomenology and Characterization". An Introduction to Interfaces and Colloids: The Bridge to Nanoscience. World Scientific Publishing. pp. 367–368, 452–454. ISBN 9789813100985.
  10. ^ https://www.mathesongas.com/pdfs/msds/MAT09230.pdf

외부 링크