Chlorosilane

Chlorosilanen zijn een groep reactieve, chloorhoudende chemische verbindingen, gerelateerd aan silaan en gebruikt in vele chemische processen. Elke chemische stof heeft ten minste één silicium-chloorbinding.

ze worden bereid door het Rochow-proces, waarbij silicium met waterstofchloride bij verhoogde temperaturen wordt behandeld in aanwezigheid van een koperkatalysator. De geïdealiseerde vergelijking is

2 Si + 6 HCl → 2HSiCl3 + 2 H2,

Trichloorsilaan (HSiCl3) is het belangrijkste product; dichloorsilaan (H2SiCl2) en siliciumtetrachloride (SiCl4) worden verkregen als bijproducten.

alle chloorsilanen reageren met water om waterstofchloride te produceren. De resterende hydroxylgroep bindt zich aan het silicium en vormt in eerste instantie een silolgroep (analoog aan alcohol). In het algemeen, zal dit uiteindelijk aan een vast oxideoppervlak binden of met een ander chlorosilaan of silolmolecuul reageren. In de laatste gevallen vormt het zuurstofatoom een verbinding tussen twee siliciumatomen, analoog aan de etherverbinding in organische chemicaliën en identiek aan de binding in siliciumdioxide.

siliciumtetrachloride (SiCl4) en trichloorsilaan (HSiCl3) zijn tussenproducten bij de productie van ultrapuur silicium in de halfgeleiderindustrie. Chloorsilanen verkregen uit ruw silicium worden gezuiverd door fractionele destillatietechnieken en vervolgens gereduceerd met waterstof tot een zuiverheid van 99,999999999 % (11 negens) silicium.

organische chloorsilanen worden vaak gebruikt als coatings voor silicium-en glasoppervlakken en bij de productie van siliconen (polysiloxaan) polymeren. Terwijl fenylchlorosilanen en vele anderen kunnen worden gebruikt, worden methylsiloxanen in de grootste hoeveelheden geproduceerd.Methylchlorosilanen hebben één tot drie methylgroepen . In het geval van dichloordimethylsilaan zijn twee chlooratomen beschikbaar, zodat een reactie met overtollig water een lineaire keten van etherachtige verbindingen tussen siliciumatomen oplevert. Net als bij polyethers produceren deze flexibele verbindingen een rubberachtig polymeer, polydimethylsiloxaan (PDMS). Trichloormethylsilaan kan worden gebruikt om vertakking en cross-linking in PDMS-moleculen te induceren, terwijl chlorotrimethylsilaan dient om backbone-ketens te beëindigen, waardoor het molecuulgewicht wordt beperkt.

andere zuurvormende stoffen, met name acetaat, kunnen chloor in de siliconensynthese vervangen met weinig verschil in de chemie van het afgewerkte polymeer. Deze analogen van chlorosilanen zijn vrij gebruikelijk in de afdichtingsmiddelen en lijmen die aan consumenten op de markt worden gebracht, en als voorlopers voor medische kwaliteit siliconen, vanwege verminderde toxiciteit.