กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

ซิลาโนล

ซิลาโนลเป็นหมู่ฟังก์ชันในเคมีซิลิคอนที่มีการเชื่อมต่อ Si–O–H เกี่ยวข้องกับหมู่ฟังก์ชันไฮดรอกซี (C–O–H) ที่พบในแอลกอฮอล์ ทั้งหมด ซิลาโนลมักถูกอ้างถึงว่าเป็นสารตัวกลางใน

ซิลาโนล

โครงสร้างของไตรเมทิลไซลาโนล

ซิลาโนลเป็นหมู่ฟังก์ชันในเคมีซิลิคอนที่มีการเชื่อมต่อ Si–O–H เกี่ยวข้องกับหมู่ฟังก์ชันไฮดรอกซี (C–O–H) ที่พบในแอลกอฮอล์ ทั้งหมด ซิลาโนลมักถูกอ้างถึงว่าเป็นสารตัวกลางใน เคมีออร์กาโนซิลิคอนและแร่ซิลิเกต[ 1 ]หากซิลาโนลมีสารตกค้างอินทรีย์อย่างน้อยหนึ่งอย่าง จะเรียกว่าออร์กาโนซิลาโน

การตระเตรียม

จากอัลคอกซีไซเลน

ตัวอย่างแรกที่แยกได้ของซิลาโนลคือEt 3 SiOHซึ่งรายงานโดยAlbert Ladenburg ในปี พ.ศ. 2414 เขาเตรียม “ซิลิคอล” โดยการไฮโดรไลซิสของEt 3 SiOEt (Et = CH 2 CH 3 ) [ 2 ]

โดยทั่วไปแล้ว ซิลาโนลจะถูกสังเคราะห์โดยการไฮโดรไลซิสของฮาโลซิเลน อัลคอกซีซิเลน หรืออะมิโนซิเลน โดยคลอโรซิเลนเป็นสารตั้งต้นที่พบได้บ่อยที่สุด:

R 3 Si–Cl + H 2 O → R 3 Si–OH + HCl

การไฮโดรไลซิสของฟลูออโรซิเลนต้องใช้สารเร่งปฏิกิริยามากขึ้น เช่น ด่าง อัลคอกซีซิเลน ( ซิลิลอีเทอร์ ) ชนิดR 3 Si(OR')จะไฮโดรไลซิสช้า เมื่อเปรียบเทียบกับซิลิลอีเทอร์ ซิลิลอะซิเตตจะไฮโดรไลซิสได้เร็วกว่า โดยมีข้อดีคือกรดอะซิติก ที่ปล่อยออกมา มีความรุนแรงน้อยกว่า ด้วยเหตุนี้บางครั้งจึงแนะนำให้ใช้ซิลิลอะซิเตตในการใช้งาน[ 3 ]

โดยการออกซิเดชันของซิลิลไฮไดรด์

เส้นทางทางเลือกเกี่ยวข้องกับการออกซิเดชันของไฮโดรซิเลน มีการใช้สารออกซิไดซ์หลากหลายชนิด รวมถึงอากาศเพอร์แอซิดไดออกซิเรนและโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (สำหรับซิเลน ที่มีสิ่งกีดขวาง ) ในกรณีที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ ซิเลนจะเกิดการไฮโดรไลซิส: [ 3 ]

R 3 Si–H + H 2 O → R 3 Si–OH + H 2

โครงสร้างและตัวอย่าง

ระยะห่างของพันธะ Si–O โดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 1.65  Å [ 3 ] ในสถานะของแข็ง ซิลาโนลมีส่วนร่วมในการสร้างพันธะไฮโดรเจน[ 4 ]

ซิลาโนลส่วนใหญ่มีหมู่ OH เพียงหมู่เดียว เช่นไตรเมทิลซิลาโนลนอกจากนี้ยังรู้จักซิลาเนไดออลบางชนิด เช่นไดฟีนิลซิลาเนไดออล สำหรับสารทดแทนที่มีขนาดใหญ่ในเชิงสเตอริก แม้แต่ซิลาเนไตรออลก็ได้รับการเตรียมขึ้น[ 5 ] [ 3 ]

ปฏิกิริยา

ความเป็นกรด

ซิลาโนลมีความเป็นกรดมากกว่าแอลกอฮอล์ที่สอดคล้องกัน แนวโน้มนี้ขัดแย้งกับข้อเท็จจริงที่ว่า Si มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีต่ำกว่าคาร์บอนมาก (1.90 เทียบกับ 2.55 ตามลำดับ) สำหรับ Et 3 SiOH ค่า p K aประมาณอยู่ที่ 13.6 เทียบกับ 19 สำหรับเทอร์ท -บิว ทิลแอลกอฮอล์ ค่า p K aของ3−ClC 6 H 4 )Si(CH 3 ) 2 OHคือ 11 [ 3 ] เนื่องจากความเป็นกรดที่มากกว่า ซิลาโนลจึงสามารถถูกดีโปรโตเนชันได้อย่างสมบูรณ์ในสารละลายในน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอะริลซิลาโนล เบสคู่ควบเรียกว่าซิลอกไซด์หรือซิลาโนเลต

แม้จะมีความแตกต่างกันในเรื่องความเป็นกรด แต่ความเป็นเบสของอัลคอกไซด์และซิลิออกไซด์ก็คล้ายคลึงกัน[ 3 ]

การควบแน่นและกระบวนการโซล-เจล

ซิลาโนลจะควบแน่นเพื่อให้ได้ไดซิโลเซน :

2 R 3 SiOH → R 3 Si−O−SiR 3 + H 2 O

การเปลี่ยนซิลิลเฮไลด์ อะซิเตต และอีเทอร์ไปเป็นซิลอกเซนนั้นเกิดขึ้นผ่านทางซิลาโนลกระบวนการโซล-เจลซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนตัวอย่างเช่นSi(OEt) 4 ไปเป็น SiO 2ที่มีน้ำเป็นองค์ประกอบก็เกิดขึ้นผ่านทางสารตัวกลางซิลาโนลเช่นกัน

การเกิดขึ้น

ซิลาโนลไม่เพียงแต่มีอยู่เป็นสารประกอบทางเคมี เท่านั้น แต่ยังพบได้ทั่วไปบนพื้นผิวของซิลิกาและซิลิเกต ที่เกี่ยวข้อง การมีอยู่ของซิลาโนลเป็นสาเหตุของคุณสมบัติการดูดซับของซิลิกาเจล[ 6 ] ในโครมาโทกราฟีการดัดแปลงกลุ่มซิลาโนลที่เข้าถึงได้ในเฟสคงที่ ที่ยึดติด ด้วย กลุ่ม ไตรเมทิลไซลิลเรียกว่าการปิดปลายออร์กาโนซิลาโนลเกิดขึ้นเป็นสารตัวกลางในกระบวนการทางอุตสาหกรรม เช่น การผลิตซิลิโคนนอกจากนี้ ออร์กาโนซิลาโนลยังเกิดขึ้นเป็นเมตาบอไลต์ในการย่อยสลายทางชีวภาพของซิลิโคน วงแหวนขนาดเล็ก ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

ไตรซิลาโนลเป็นสารตัวกลางในการก่อตัวของคิวบิกซิลเซสควิ ออกเซน

ความเกี่ยวข้องทางชีวภาพ

ซิลาเนไดออลและซิลาเนไตรออลบางชนิดยับยั้งเอนไซม์ไฮโดรไลติก เช่นเทอร์โมไลซิน[ 7 ]และอะเซทิลโคลีนเอสเทอเร[ 8 ]

ซิลาโนลหลัก

ตามตัวอักษรแล้ว ซิลาโน ลหมายถึงสารประกอบเดี่ยวที่มีสูตรH₃SiOH ( หมายเลข Chemical Abstracts 14475-38-8) ตระกูลSiH₄⁻n (OH) n ( n = 1 , 2, 3, 4) มีความไม่เสถียรสูงและส่วนใหญ่เป็นที่สนใจของนักเคมีเชิงทฤษฎี ซิลาโนลที่มีหมู่ไฮดรอกซิลทั้งหมด ซึ่งบางครั้งเรียกว่ากรดออร์โธซิลิซิก มักถูกกล่าวถึงในรายละเอียดที่ไม่ชัดเจน แต่ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างละเอียด

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Silanol&oldid=1319785209 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ซิลาโนล

ซิลาโนลเป็นหมู่ฟังก์ชันในเคมีซิลิคอนที่มีการเชื่อมต่อ Si–O–H เกี่ยวข้องกับหมู่ฟังก์ชันไฮดรอกซี (C–O–H) ที่พบในแอลกอฮอล์ ทั้งหมด ซิลาโนลมักถูกอ้างถึงว่าเป็นสารตัวกลางใน

จากอัลคอกซีไซเลน

ตัวอย่างแรกที่แยกได้ของซิลาโนลคือ Et 3 SiOH ซึ่งรายงานโดย Albert Ladenburg ในปี พ.ศ. 2414 เขาเตรียม “ซิลิคอล” โดยการไฮโดรไลซิสของ Et 3 SiOEt (Et = CH 2 CH 3 ) [ 2 ]

จากซิลิลเฮไลด์และสารประกอบที่เกี่ยวข้อง

โดยทั่วไปแล้ว ซิลาโนลจะถูกสังเคราะห์โดย การไฮโดรไลซิส ของฮาโลซิเลน อัลคอกซีซิเลน หรืออะมิโนซิเลน โดยคลอโรซิเลนเป็นสารตั้งต้นที่พบได้บ่อยที่สุด:

โดยการออกซิเดชันของซิลิลไฮไดรด์

เส้นทางทางเลือกเกี่ยวข้องกับ การออกซิเดชัน ของไฮโดรซิเลน มีการใช้สารออกซิไดซ์หลากหลายชนิด รวมถึงอากาศ เพอร์แอซิด ได ออกซิเรน และ โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (สำหรับ ซิเลน ที่มีสิ่งกีดขวาง ) ในกรณีที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ ซิเลนจะเกิดการไฮโดรไลซิส: [ 3 ]