ดิเจอร์เมน

ชื่อ
ชื่อ IUPAC ดิเจอร์เมน
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	13818-89-8
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ
เคมสไปเดอร์	20137807
บัตรข้อมูล ECHA	100.159.079
PubChem CID	6336261  PubChem มีชื่อเสียงไม่ดี
แดชบอร์ด CompTox ( EPA )	DTXSID801030397
อินชิ InChI=1S/Ge2H6/c1-2/h1-2H3 คีย์: MOFQWXUCFOZALF-UHFFFAOYSA-N InChI=1/Ge2H6/c1-2/h1-2H3 Key: MOFQWXUCFOZALF-UHFFFAOYAF
รอยยิ้ม [GeH3][GeH3]
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	Ge 2 H 6
มวลโมลาร์	151.308  กรัม·โมล−1
รูปร่าง	ก๊าซไร้สี
ความหนาแน่น	1.98 กก./ม. 3 [ 1 ]
จุดหลอมเหลว	−109 °C (−164 °F; 164 K)
จุดเดือด	29 องศาเซลเซียส (84 องศาฟาเรนไฮต์; 302 เคลวิน)
ความสามารถในการละลายในน้ำ	ไม่ละลาย
อันตราย
การติดฉลากGHS :
ภาพสัญลักษณ์
คำสัญญาณ	อันตราย
คำเตือนเกี่ยวกับอันตราย	H220 , H302 , H312 , H315 , H319 , H330 , H335
คำเตือน	P210 , P260 , P264 , P270 , P271 , P280 , P284 , P301+P312 , P302+P352 , P304 + P340 , P305+P351+P338 , P310 , P312 , P320 , P321 , P330 , P332+P313 , P337+P313 , P362 , P363 , P377 , P381 , P403 , P403+P233 , P405 , P501
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง	อีเทน ไดซิเลน
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

ไดเจอร์เมนเป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่มีสูตรเคมีGe ₂ H ₆เป็นหนึ่งในไฮไดรด์ไม่กี่ชนิดของเจอร์เมเนียมเป็นของเหลวไม่มีสี รูปทรงโมเลกุลของมันคล้ายกับอีเทน^{[ 2 ]}

ไดเจอร์เมนได้รับการสังเคราะห์และตรวจสอบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2467 โดยเดนนิส คอรีย์ และมัวร์ วิธีการของพวกเขาเกี่ยวข้องกับการไฮโดรไลซิสของแมกนีเซียมเจอร์มาไนด์โดยใช้กรดไฮโดรคลอริก^{[ 3 ]}คุณสมบัติหลายอย่างของไดเจอร์เมนและไตรเจอร์เมนGeH ₃ GeH ₂ GeH ₃ได้รับการกำหนดในทศวรรษต่อมาโดยใช้การศึกษาการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน^{[ 4 ]}การพิจารณาเพิ่มเติมเกี่ยวกับสารประกอบนี้เกี่ยวข้องกับการตรวจสอบปฏิกิริยาต่างๆ เช่น การไพโรไลซิสและการออกซิเดชัน

ไดเจอร์เมนถูกผลิตขึ้นพร้อมกับเจอร์เมนโดยการลดเจอร์เมเนียมไดออกไซด์ด้วยโซเดียมโบโรไฮไดรด์แม้ว่าผลิตภัณฑ์หลักจะเป็นเจอร์เมนแต่ก็มีการผลิตไดเจอร์เมนในปริมาณที่วัดได้ รวมถึงไตรเจอร์เมนในปริมาณเล็กน้อยด้วย^{[ 5 ]}นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นจากการไฮโดรไลซิสของโลหะผสมแมกนีเซียม-เจอร์เมเนียม^{[ 6 ]}

ปฏิกิริยาของไดเจอร์เมนแสดงให้เห็นความแตกต่างบางประการระหว่างสารประกอบที่คล้ายคลึงกันของธาตุหมู่ 14 อย่างคาร์บอนและซิลิคอน อย่างไรก็ตาม ยังคงมีความคล้ายคลึงกันอยู่บ้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนของปฏิกิริยาการสลายตัวด้วยความร้อน

การออกซิเดชันของไดเจอร์เมนเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่าโมโนเจอร์เมน ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาคือเจอร์เมเนียมออกไซด์ ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่าทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาของปฏิกิริยา นี่เป็นตัวอย่างความแตกต่างพื้นฐานระหว่างเจอร์เมเนียมกับธาตุอื่นๆ ในกลุ่มที่ 14 ได้แก่ คาร์บอนและซิลิคอน (คาร์บอนไดออกไซด์และซิลิคอนไดออกไซด์ไม่ได้แสดงคุณสมบัติเร่งปฏิกิริยาเช่นเดียวกัน) ^{[ 7 ]}

2 Ge ₂ H ₆ + 7 O ₂ → 4 GeO ₂ + 6 H ₂ O

ในแอมโมเนียเหลว ไดเจอร์เมนจะเกิดการแตกตัวเป็นสัดส่วนแอมโมเนียทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเบสอ่อน ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาคือไฮโดรเจน เจอร์เมน และเจอร์เมเนียมไฮไดรด์พอลิเมอร์แข็ง^{[ 8 ]}

มีการเสนอว่า กระบวนการไพโรไลซิสของไดเจอร์เมนจะต้องดำเนินการตามขั้นตอนหลายขั้นตอน:

Ge ₂ H ₆ → 2 GeH ₃

GeH ₃ + Ge ₂ H ₆ → GeH ₄ + Ge ₂ H ₅

Ge ₂ H ₅ → GeH ₂ + GeH ₃

GeH ₂ → Ge + H ₂

2 GeH ₂ → GeH ₄ + Ge

n GeH ₂ → (GeH ₂ ) _n

พบว่าการไพโรไลซิสนี้เป็นปฏิกิริยาดูดความร้อนมากกว่าการไพโรไลซิสของไดซิเลน ความแตกต่างนี้เกิดจากความแข็งแรงของพันธะ Ge-H ที่มากกว่าพันธะ Si-H ดังที่เห็นในปฏิกิริยาสุดท้ายของกลไกข้างต้น การไพโรไลซิสของไดเจอร์เมนอาจทำให้เกิดพอลิเมอไรเซชันของ กลุ่ม GeH ₂โดยที่GeH ₃ทำหน้าที่เป็นตัวขยายสายโซ่และปล่อยก๊าซไฮโดรเจนโมเลกุลออกมา^{[ 9 ]}การกำจัดไฮโดรเจนออกจากไดเจอร์เมนบนทองคำนำไปสู่การก่อตัวของนาโนไวร์เจอร์ มา เนียม^{[ 10 ]}

ไดเจอร์เมนเป็นสารตั้งต้นของGeH ₃ −GH ₂ −E−CF ₃โดยที่ E คือซัลเฟอร์หรือซีลีเนียม อนุพันธ์ไตรฟลู ออโรเมทิลไทโอ ( −S−CF ₃ ) และไตรฟลูออโรเมทิลซีลีโน ( −Se−CF ₃ ) เหล่านี้มีเสถียรภาพทางความร้อนสูงกว่าไดเจอร์เมนอย่างเห็นได้ชัด^{[ 11 ]}

ไดเจอร์เมนมีการใช้งานที่จำกัด เจอร์เมนเองเป็นเจอร์มาเนียมไฮไดรด์ระเหยที่นิยมใช้ โดยทั่วไป ไดเจอร์เมนส่วนใหญ่ใช้เป็นสารตั้งต้นของเจอร์มาเนียมสำหรับการใช้งานต่างๆ ไดเจอร์เมนสามารถใช้ในการตกตะกอนเซมิคอนดักเตอร์ที่มี Ge ผ่าน การ ตกตะกอนไอสารเคมี^{[ 12 ]}