Δισιλανόλη

Δισιλανόλη
Γενικά
Όνομα IUPAC	Δισιλανόλη
Άλλες ονομασίες	Υδροξυδισιλάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	Si2H6O
Μοριακή μάζα	78,218 amu
Σύντομος; συντακτικός τύπος	SiH3SiH2OH
SMILES	O[SiH2SiH3]
PubChem CID	11966244
ChemSpider ID	10140237
Δομή
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	Σιλοξάνιο
Φυσικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες
	Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Η δισιλανόλη ή υδροξυδισιλάνιο (αγγλικά: disilanol) είναι ανόργανη χημική ένωση, που περιέχει πυρίτιο, υδρογόνο και οξυγόνο, με μοριακό τύπο Si₂H₆O, αν και συνήθως παριστάνεται πιο αναλυτικά με τον ημισυντακτικό τύπο SiH₃SiH₂OH. Είναι το πυριτιούχο ανάλογο της αιθανόλης. Ο όρος επεκτείνεται και πέραν της «μητρικής» ένωσης και σε μια σειρά από ανόργανα και οργανικά «θυγατρικά» παράγωγα αυτής, με γενικό τύπο Si₂R₅OH, όπου τα όχι απαραίτητα ίδια R μπορεί να είναι υδρογόνα, αλογόνα ή διάφορες μονοσθενείς ανόργανες ή οργανικές ρίζες. Επίσης, δύο (2) ή τρία (3) R μαζί μπορεί να παριστάνουν δισθενείς ή και τρισθενείς ρίζες, σχηματίζοντας έτσι και ετεροκυκλικές δισιλανόλες.

Δομή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η μοριακή δομή της δισιλανόλης ομοιάζει γεωμετρικά με αυτήν της αιθανόλης. Ωστόσο οι δεσμοί Si-Η είναι πολωμένοι κατά την έννοια Si^δ+-H^δ-, γιατί το πυρίτιο έχει μικρότερη ηλεκτραρνητικότητα (1,90 κατά Pauling) και από τον άνθρακα (2,55 κατά Paouling) και από το υδρογόνο (2,20 κατά Pauling). Επίσης, η διαφορά ηλεκτραρνητικότητας μεταξύ πυριτίου και οξυγόνου (3,44 κατά Pauling) είναι πολύ μεγαλύτερη από την αντίστοιχη άνθρακα - οξυγόνου. Το γεγονός αυτό δίνει μεγάλο ποσοστό ετεροπολικότητας (44,6%) στο δεσμό Si-Ο, δηλαδή έχουμε σε μεγάλο ποσοστό μια ένωση της μορφής [Si₂H₅]⁺OH^-.

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Από αλοσιλάνια και παράγωγά τους[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι σιλανόλες, γενικά, συνθέτονται με υδρόλυση αλοσιλανίων, αλκοξυσιλανίων, ακυλοσιλανίων ή αμινοσιλανίων. Τα χλωροσιλάνια είναι τα πιο συνηθισμένα αντιδραστήρια, που χρησιμοποιούνται για το σκοπό αυτό. Έτσι, για την ίδια τη δισιλανόλη έχουμε αντίστοιχα:

$\mathrm {Si_{2}H_{5}X+H_{2}O{\xrightarrow {}}Si_{2}H_{5}OH+HX}$

$\mathrm {Si_{2}H_{5}OR+H_{2}O{\xrightarrow {}}Si_{2}H_{5}OH+ROH}$

$\mathrm {Si_{2}H_{5}COR+H_{2}O{\xrightarrow {}}Si_{2}H_{5}OH+RCHO}$

$\mathrm {Si_{2}H_{5}NH_{2}+H_{2}O{\xrightarrow {}}Si_{2}H_{5}OH+NH_{3}}$

Η υδρόλυση των φθοροδισιλανίων απαιτεί πιο δραστικά αντιδραστήρια, όπως τη χρήση βάσης. Τα αλκοξυδισιλάνια (ή δισιλυλαιθέρες του γενικού τύπου SiR₃SiR₂OR΄, όπου R υδρογόνο ή κάποιος μονονσθενής υποκαταστάτης του και R΄ μονονσθενής οργανική ομάδα) υδρολύονται αργά. Σε σύγκριση με τους δισιλυλαιθέρες, οι οξικοί δισιλυλεστέρες υδρολύονται ταχύτερα, με το πλεονέκτημα που έχουν να απελευθερώνουν αιθανικό οξύ, που είναι λιγότερο «επιθετικό». Για το λόγο αυτόν μερικές φορές οι οξικοί δισιλυλεστέρες προτιμούνται για ορισμένες εφαρμογές^[3].

Από σιλάνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Μια εναλλακτική παραγωγική οδός περιλαμβάνει την οξυγόνωση διιλανίου. Ένα μεγάλο εύρος οξειδωτικών μπορούν να αξιοποιηθούν, που περιλαμβάνουν ατμοσφαιρικό αέρα (περιέχει οξυγόνο), υπεροξέα (RCO₃H), διοξιράνια και υπερμαγγανικό κάλιο (KMnO₄). Με την παρουσία μεταλλικών καταλυτών ή τριφθοριούχου βορίου (και πάλι ως καταλύτη), το σιλάνιο υδρολύεται^[3]^[4]:

$\mathrm {2Si_{2}H_{6}+O_{2}{\xrightarrow {}}2Si_{2}H_{5}OH}$

$\mathrm {Si_{2}H_{6}+RCO_{3}H{\xrightarrow {}}Si_{2}H_{5}OH+RCO_{2}H}$

$\mathrm {+Si_{2}H_{6}{\xrightarrow {}}Si_{2}H_{6}OH+HCHO}$

$\mathrm {5Si_{2}H_{6}+2KMnO_{4}+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}5Si_{2}H_{5}OH+K_{2}SO_{4}+MnO_{2}+H_{2}O}$

$\mathrm {Si_{2}H_{6}+H_{2}O{\xrightarrow {BF_{3}}}Si_{2}H_{5}OH+H_{2}}$

Οξεοβασική συμπεριφορά[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η δισιλανόλη είναι πιο όξινη από τη αντίστοιχη αιθανόλη. Η αποπροτωνίωση της δισιλανόλης δίνει ως συζυγή βάση ένα ανιόν τύπου Si₂H₅O^-, το οποίο μπορεί να λειτουργήσει ως συναρμωτής που χρησιμοποιείται για να υποστηρίξει καταλύτες. Παρόλη τη (συγκριτικά) αυξημένη της οξύτητα, η σιλανόλη φαίνεται να είναι (ταυτόχρονα) σχεδόν το ίδιο βασική όπως και η αιθανόλη^[3].

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
Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982

Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις και αναφορές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

↑ Διαδικτυακός τόπος ChemSpider
↑ Διαδικτυακός τόπος pubchem
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 Paul D. Lickiss "The Synthesis and Structure of Organosilanols" Advances in Inorganic Chemistry Volume 42, 1995, Pages 147–262 doi:10.1016/S0898-8838(08)60053-7
↑ Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.

[1] Διαδικτυακός τόπος ChemSpider

[2] Διαδικτυακός τόπος pubchem

[Lickiss3-3] 3,0 ^3,1 ^3,2 Paul D. Lickiss "The Synthesis and Structure of Organosilanols" Advances in Inorganic Chemistry Volume 42, 1995, Pages 147–262 doi:10.1016/S0898-8838(08)60053-7

[4] Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.

[1]

[2]

[3]

[4]