Большая советсткая энциклопедия Кремнийорганические соединения

Кремнийорганические соединения

Кремнийорганические соединения, класс химических соединений, содержащих в молекулах связь кремний — углерод. К. с. подразделяют на следующие группы.

1) Органогалогенсиланы [алкил (арил)-галогенсиланы] R_nSiX_4-n; органогидридгалогенсиланы R_nSiH_mX_4-(n+m) (где Х — чаще Cl); органоалкоксисиланы R_nSi (OR')_4-n; органоацилоксисиланы R_nSi (OCOR')_4-n; органоаминосиланы RnSi (NH₂)_4-n.

2) Органосиланы (замещенные силаны) R_nSiH_4-n.

3) Органосилоксаны, включающие дисилоксаны R₃SiOSiR₃, трисилоксаны R₃SiOSi (R₂) OSiR₃ и т. д.; циклосилоксаны (R2SiO) _n, где n = 3—10 (чаще 3—4)

4) Гетероциклические соединения, например диметилсилациклобутан

К соединениям первых двух групп примыкают близкие им по химическим свойствам соответствующие неорганические аналоги, такие, как галогенсиланы SiH_mX_4-m (см. Кремния галогениды), силаны Si_xH_y (см. Кремневодороды), а также алкоксисиланы Si (OR)₄.

Получение. В промышленности наиболее важные К. с. получают главным образом непосредственным взаимодействием хлористых алкилов (арилов) с кремнием в присутствии меди; наряду с главным продуктом реакции 2RCI+Si®R₂SiCl₂ образуется смесь различных соединений (RSiCI₃, R₃SiCl, RHSiCl₂ и др.), которые также находят применение в промышленности, например для синтеза К. с. более сложной структуры или полимеров. К. с. получают также реакциями с металлоорганическими соединениями: CH₃SiCl₃+C₆H₅MgCl®CH₃(C₆H₅) SiCl₂+MgCI₂; термической конденсацией: CH₃SiHCl₂+CH₂=CHCl®CH₃(CH₂=CH) SiCl₂+HCI; жидкофазной дегидроконденсацией: CH₃SiHCl₂+C₆H₆®CH₃(C₆H₅) SiCl₂+H2; присоединением органогидридхлорсиланов к ненасыщенным соединениям: CH₃SiHCl₂+RCH=СН₂®CH₃(RCH₂CH₂) SiCl₂. Алкокси- и ацилоксисиланы получают чаще всего взаимодействием органохлорсиланов со спиртами, кислотами и др.

Свойства некоторых кремнийорганических соединений

Соединение	tкип °C	Плотность при 20°С, г/см3
Диметилдихлорсилан (СН3)2SiCl2	70,1	1,0637
Триметилдихлорсилан (СН3)3SiCl	57,7	0,8580
Диэтилдихлорсилан (С2Н5)2SiCl2	128,9	1,0504
Триэтилхлорсилан (С2Н5)3SiCl	146,0	0,8968
Винилтрихлорсилан CH2=CHSiCl3	92,5	1,2426
Фенилтрихлорсилан C6H5SiCl3	201,0	1,3240
Дифенилдихлорсилан (C6H5)2SiCl2	304,0	1,2216
Метилфенилдихлорсилан CH3(C6H5) SiCl2	205,5	1,1866
Метилтриметоксисилан CH3Si (OCH3)3	103—105	—
Метилтриметоксисилан CH3Si (OC2H5)3	151	0,9383
Этилтриэтоксисилан C2H5Si (OC2H5)3	159	0,9207
Тетраэтоксисилан (C2H5O)4Si	166,5	0,9676

Свойства и применение. Почти все К. с. — бесцветные жидкости (см. табл.); лишь некоторые из них, например циклосилоксаны (R₂SiO)₃, — твёрдые кристаллические вещества. Обычно К. с. термически устойчивы (~600°С), перегоняются при атмосферном давлении и в вакууме; хорошо растворяются в углеводородах, хлорированных углеводородах, эфирах и др. органических растворителях; с водой не смешиваются. К. с. легко гидролизуются, особенно органохлорсиланы (дымят на воздухе):

Образующиеся при гидролизе органогидроксисиланы вступают в межмолекулярную конденсацию с образованием органосилоксанов:

Под влиянием выделяющейся (или вводимой) кислоты происходит поликонденсация с образованием кремнийорганических полимеров. В соответствии с числом способных к гидролитическому отщеплению групп (обычно хлор, иногда алкокси-, ацилокси- или аминогруппы) различают моно-, ди-, три- и тетрафункциональные К. с., образующие при гидролизе соответственно дисилоксаны, смесь линейных полимеров HO (R₂SiO) _nH и низкомолекулярных циклических диорганосилоксанов (R^SiO) _n (в основном n= 4), полимеры циклолинейной и сшитой структур (RSiO_1,5) _n и (SiO₂) _n.

Циклические диорганосилоксаны (главным образом тримеры и тетрамеры), образующиеся также при термокаталитической деструкции (щелочь, 150—400°С) полимеров, содержащих концевые гидроксильные группы, используют для производства кремнииоиганических каучуков и кремнийорганических жидкостей. Смесь тетраэтоксисилана с продуктами его частичного гидролиза под техническим названием "этилсиликат" используют при приготовлении форм для точного литья по выплавляемым моделям.

С. А. Голубцов.