Исполнитель

студентка 2 курса 6 группы

Шпилевская А.Л

Минск 2010г.

Введение

Технический прогресс в значительной степени зависит от использования новых материалов и технологий. Поэтому в последнее время в промышленно развитых странах стали уделять все больше внимания композиционным материалам, получаемым из алкилсиланов: кремнийкарбидной высокотемпературной керамике, SiC покрытиям, C-SiC композитам различных модификаций. Такие материалы находят применение в космической, атомной, авиационной, электронной промышленности и точном машиностроении.

Алкилсиланы, по сравнению с алкилгалогенсиланами, дают возможность получения не содержащих галогена чистых SiC материалов, не загрязняют атмосферу галогенсодержащими выбросами при получении карбида кремния и композитов на его основе, позволяют использовать оборудование из обычных не коррозионностойких материалов при работе с ними и при их термическом разложении. Кроме того, алкилсиланы устойчивы даже в атмосфере влажного воздуха, не взаимодействуют с водой и существенно менее токсичны.

1. Свойства алкилсиланов

В настоящей работе рассматриваются алкилсиланы, содержащие хотя бы одну связь Si-H. Они имеют общую формулу:

Alk4_.n SiH_n где AIk=CH₃ , С₂ Н₅ , С₃ Н₇ , С₄ Н₉ и т.п., п=1-3.

Химические свойства алкилсиланов обусловлены наличием реакционной связи Si-H, тогда как связь между кремнием и углеродом в этих соединениях можно назвать инертной. Гидролиз алкил(гидро)силанов (АГС) в кислой среде протекает медленно, а в щелочной быстро.

Алкилсиланы по связи Si-H реагируют с органическими кислотами, спиртами, аммиаком, аминами, фосфинами, галогенами и т.п. Спирты расщепляют эту связь в присутствии алкоголятов, амины - в присутствии амидов щелочных металлов.

Характерной реакцией связи Si-H так же является присоединение по двойной связи С=С, - гидросилилирование.

Алкилсиланы являются восстановителями. Они восстанавливают концентрированную серную и азотную кислоты, перманганат калия, многие соли и оксиды переходных металлов (ртути, меди)

Реакционная способность рассматриваемых веществ в химических реакциях изменяется в соответсвии с приведенным ниже рядом:

RSiH₃ >R₂ SiH₂ >R₃ SiH

Низшие алкилсиланы, такие как метилсилан, диметилсилан, этилсилан при комнатной температуре являются газами, а диэтилсилан - уже жидкостью. При воздействии на организм человека они не токсичны, при контакте с кожным покровом не вызывают ожогов, не раздражают верхние дыхательные пути.

2. Способы получения алкилсиланов

В литературе описаны многочисленные способы получения алкилсиланов. Наиболее важными являются следующие:

· взаимодействие металлоорганических соединений с алкилхлорсиланами;

· взаимодействие гидридов металлов с алкилхлорсиланами;

· каталитическое диспропорционирование соединений, содержащих алкилгидридсилановый фрагмент;

· гидрирование алкилхлорсиланов и тетраалкилсиланов.

2.1 Получение алкилсиланов взаимодействием металлоорганических соединений с алкилхлорсиланами

Впервые о получении алкилсиланов сообщили A.Stok и C.Somieski в 1919 году. Они заявили о «возможности взаимодействия паров хлорсиланов с парами алкилметаллов. При комнатной температуре в присутствии метилцинка были получены самые простые производные. Они спонтанно не воспламеняются, имеют слабый тяжело-сладковатый запах и свойства, средние между SiR_i и СН₄ .

RMcGregor предложил синтезировать метилсилан (МС) взаимодействием монохлорсилана с диметилцинком по реакции:

2SiH₃ Cl + Zn(CH₃ )₂ —> 2SiH₃ (CH₃ ) + ZnCl₂

а также рассмотрел возможность получения метилсилана с использованием алюмогидрида лития, но при этом отметил, что способ является неприемлемым в настоящее время из-за высокой стоимости алюмогидрида лития.

Широко используемый в синтезе алкилсиланов метод Гриньяра в случае алкилирования алкил(гидро)хлорсиланов общей формулы Rcl_n SiH₃ *n (п=1,2) иногда затрагивает связи Si-H.

Н.Н. Корнеев с сотрудниками применили вместо Mg-органических реагентов А1-органические:

nR₂ AlH + R'SiH₃ ._n R"_n —>nR₂ AlR + R'SiH₃

где n=2,3 R=C₂ H₅ ,1-С₄ Н₉ ; R'=CH₃ , C₂ H₅ ;

R"=Cl,OCH₃ ,OC₂ H₅ .

Так, диизобутилалюминийгидрид взаимодействует с метилдихлорсиланом в присутствии хлорида алюминия и триалкилалюминия с образованием метилсилана:

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--