Clorosilan

Clorosilanii sunt un grup de compuși chimici reactivi, care conțin clor, legați de silan și utilizați în multe procese chimice. Fiecare astfel de substanță chimică are cel puțin o legătură siliciu-clor.

sunt preparate prin procesul Rochow, care implică tratarea siliciului cu clorură de hidrogen la temperaturi ridicate în prezența unui catalizator de cupru. Ecuația idealizată este

2 si +6 HCl 2hsicl3 + 2 h2,

Triclorosilanul (HSiCl3) este produsul principal; diclorosilanul (H2SiCl2) și tetraclorura de siliciu (SiCl4) sunt obținute ca produse secundare.

toți clorosilanii reacționează cu apa pentru a produce clorură de hidrogen. Gruparea hidroxil rămasă se leagă de siliciu, formând inițial o grupare silol (analogă alcoolului). În general, acest lucru se va lega în cele din urmă de o suprafață solidă de oxid sau va reacționa cu o altă moleculă de clorosilan sau silol. În ultimele cazuri, atomul de oxigen formează o legătură între doi atomi de siliciu, analog cu legătura eterică din substanțele chimice organice și identic cu legătura din dioxidul de siliciu.

tetraclorura de siliciu (SiCl4) și triclorosilanul (HSiCl3) sunt intermediari în producția de siliciu ultrapur în industria semiconductorilor. Clorosilanii obținuți din siliciu brut sunt purificați prin tehnici de distilare fracționată și apoi reduse cu hidrogen pentru a da siliciu de puritate 99,999999999 % (11 nouari).

Clorosilanii organici sunt frecvent utilizați ca acoperiri pentru suprafețele de siliciu și sticlă și în producția de polimeri siliconici (polisiloxan). În timp ce fenil clorosilanii și multe altele pot fi utilizate, metilsiloxanii sunt produși în cele mai mari cantități.

metil clorosilanii au una până la trei grupări metil. În cazul diclorodimetilsilanului, sunt disponibili doi atomi de clor, astfel încât o reacție cu excesul de apă produce un lanț liniar de legături asemănătoare eterului între atomii de siliciu. Ca și în polieteri, aceste legături flexibile produc un polimer cauciucat, polidimetilsiloxan (PDMS). Triclormetilsilanul poate fi utilizat pentru a induce ramificarea și reticularea în moleculele PDMS, în timp ce clorotrimetilsilanul servește la sfârșitul lanțurilor coloanei vertebrale, limitând greutatea moleculară.

alte specii care formează acid, în special acetat, pot înlocui clorul în sinteza siliconului cu o mică diferență în chimia polimerului finit. Acești analogi ai clorosilanilor sunt destul de obișnuiți în etanșanții și adezivii comercializați consumatorilor și ca precursori pentru siliconul de calitate medicală, din cauza toxicității reduse.