Σιλετάνιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Σιλετάνιο
Siletane.svg
Γενικά
Όνομα IUPAC Σιλετάνιο
Άλλες ονομασίες Σιλακυκλοβουτάνιο
1,3-επισιλαπροπάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος C3H8Si
Μοριακή μάζα 72,181 amu[1]
Σύντομος
συντακτικός τύπος
Siletane.svg
SMILES C1C[SiH2]C1
InChI 1S/C3H8Si/c1-2-4-3-1/h1-4H2
ChemSpider ID 60837
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης 26
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο βρασμού 29,8±7,0°C
Διαλυτότητα
στο νερό
153,4 g/m³
Τάση ατμών 640,6±0,1 mmHg
Χημικές ιδιότητες
Ελάχιστη θερμοκρασία
ανάφλεξης
-28,2±18,2°C
Επικινδυνότητα
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).

To σιλετάνιο[2] (αγγλικά siletane) είναι οργανική ετεροκυκλική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και πυρίτιο, με μοριακό τύπο C3H8Si. Είναι ένα οργανικό ετετροκυκλικό σιλάνιο, που το μόριό του αποτελείται από έναν τετραμελή δακτύλιο, με τρία (3) άτομα άνθρακα και ένα (1) άτομο πυριτίου. Εκτός από τη «μητρική» ένωση, ο όρος σιλετάνιο μπορεί να αναφέρεται και σε μια σειρά «θυγατρικών» ή «υποκατεστημένων» παραγώγων, που περιέχουν έναν (τουλάχιστον) σιλετανικό δακτύλιο, δηλαδή τετραμελή δακτύλιο με τρία (3) άτομα άνθρακα, ένα (1) άτομο πυριτίου, και κανένα διπλό δεσμό.

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με κυκλοποίηση 1,3-διβρωμοπαραγώγου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το σιλετάνιο μπορεί να παραχθεί επίδραση μαγνησίου σε (βρωμαιθυλο)(βρωμομεθυλο)σιλάνιο. Η απόδοση της αντίδρασης είναι μικρότερη από ότι η αντίστοιχη για το σιλιράνιο, γιατί η διαμόρφωση των 1,3-διβρωμοπαραγώγων είναι λιγότερο κατάλληλη για αντίδραση κυκλοποίησης[3]

Τύπος σιλετανίου

Με φωτοχημική κυκλοποίηση 2+2[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Εναλλακτικά, μπορεί να παραχθεί και με φωτοχημική 2+2 αντίδραση Πατέρνο-Μπούχι (Paternò-Büchi-Reaktion), μεταξύ αιθενίου και μεθυλενοσιλάνιου[3][4][5]:

Τύπος σιλετανίου

Χημική συμπεριφορά και παράγωγα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το σιλετάνιο, από τη δομή του, συνδυάζει τις ιδιότητες ένωσης με τετραμελή δακτύλιο, με αυτές οργανοσιλανίου. Έτσι, ως ένωση με τετραμελή δακτύλιο δίνει αντιδράσεις κυκλοπροσθήκης, όπου «σπάει» ένας από τους δεσμούς C-Si, γιατί είναι ασθενέστεροι από τους δεσμούς C-C, εφόσον οι δεσμοί C-Si είναι 2sp³-3sp³, ενώ οι δεσμοί C-C είναι 2sp³-2sp³. Ως οργανοσιλάνιο συνδυάζει τις αναγωγικές ιδιότητες ενός καρβιδίου και ενός υδριδίου, αφού το πυρίτιο έχει μικρότερη ηλεκτραρνητικότητα και από τον άνθρακα και από το υδρογόνο[6].

Αντιδράσεις κυκλοπροσθήκης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Ορισμένα από τα αντιδραστήρια που αναφέρονται στις παρακάτω αντιδράσεις, είναι δυνατό να προκαλούν και παράπλευρες αντιδράσεις.

Καταλυτική υδρογόνωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με καταλυτική υδρογόνωση σε σιλετάνιο παράγεται προπυλοσιλάνιο[7]:

Τύπος σιλετανίου

Υδραλογόνωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση υδραλογόνου (ΗΧ) σε σιλετάνιο παράγεται αλοπροπυλοσιλάνιο:

Τύπος σιλετανίου

Υδροξυαλογόνωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση υπαλογονώδους οξέος (HOX) σε σιλετάνιο παράγεται (2-αλoπροπυλο)σιλανόλη:

Τύπος σιλετανίου

Τύπος σιλετανίου

Ενυδάτωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση θειικού οξέως σε σιλετάνιο παράγεται αρχικά ο όξινος θειικός προπυλοσιλυλεστέρας (CH3CH2CH2SiH2OSO3H), που υδρολύεται σχηματίζοντας προπυλοσιλανόλη:

Τύπος σιλετανίου

Διυδροξυλίωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση υπεροξείδιο του υδρογόνου σε σιλετάνιο, παρουσία καρβοξυλικών οξέων παράγεται 3-υδροξυπροπυλοσιλανόλη:

Τύπος σιλετανίου

Αλκοξυλίωση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση αλκοόλης (ROH) σε σιλετάνιο παράγεται αλκοξυπροπυλοσιλάνιο:

Τύπος σιλετανίου

Συμπεριφορά σιλανίου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Διάφορα πυρηνόφιλα (Nu-) αντιδραστήρια, διασπούν, ανάλογα με τις συνθήκες, έναν από τους δεσμούς C-Si ή έναν από τους δεσμούς Si-H (πιο εύκολα). Οι μηχανισμοί που επικρατούν είναι οι SN2 και SNi. Στην πρώτη περίπτωση σχηματίζεται ενδιάμεσο ασταθές προϊόν γενικού τύπου [CH3SiH3Nu]- με δομή τριγωνικής διπυραμίδας, αφού το πυρίτιο μπορεί να αξιοποιεί και τα 3d τροχιακά του με υβριδισμό 3sp3d. Η γενική μορφή της πυρηνόφιλης υποκατάστασης υδρογόνου σε σιλετάνιο είναι η ακόλουθη:[8][9]:

Τύπος σιλετανίου Si-Nu-σιλετάνιο

  • Με ANu συμβολίζεται πυρηνόφιλο αντιδραστήριο.
  • Ο ρόλος του BF3 είναι να σχηματίζει το ενδιάμεσο σύμπλοκο [ANu-BF3] και διευκολύνει την ενεργοποίηση του ANu.
  • Παραδείγματα:

Si-υδροξυσιλετάνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Με επίδραση νερού (H2O) σε σιλετάνιο παράγεται υδρογόνο και Si-υδροξυσιλετάνιο:

Τύπος σιλετανίου Si-υδροξυσιλετάνιο

  • A = H, Nu = OH.

2. Με επίδραση αλκοόλης (ROH) σε σιλετάνιο παράγεται το αντίστοιχο στην αλκοόλη αλκάνιο (RH) και Si-υδροξυσιλετάνιο:

Τύπος σιλετανίου Si-υδροξυσιλετάνιο

  • A = R, Nu = OH.

Si-αλκοξυσιλετάνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση αιθέρα (ROR) σε σιλετάνιο παράγεται το αντίστοιχο στον αιθέρα αλκάνιο (RH) και Si-αλκοξυσιλετάνιο:

Τύπος σιλετανίου Si-αλκοξυσιλετάνιο

  • A = R, Nu = OR.

Si-αλκινυλοσιλετάνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση αλκινίων (RC≡CH) σε σιλετάνιο παράγεται υδρογόνο και Si-αλκινυλοσιλετάνιο:

Τύπος σιλετανίου Si-αλκινυλοσιλετάνιο

  • A = H, Nu = RC≡C.

Si-καρβαλκοξυσιλετάνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση εστέρα (RCOOR) σε σιλετάνιο παράγεται το αντίστοιχο στον εστέρα αλκάνιο (RH) και Si-καρβαλκοξυσιλετάνιο:

Τύπος σιλετανίου Si-καρβαλκοξυσιλετάνιο

  • A = R, Nu = RCOO.

Si-κυανοσιλιράνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση νιτριλίων (RCN) σε σιλετάνιο παράγεται το αντίστοιχο στο νιτρίλιο αλκάνιο (RH) και Si-κυανοσιλιράνιο:

Τύπος σιλετανίου Si-κυανοσιλετάνιο

  • A = R, Nu = CN.

Si-αλκυλοσιλετάνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση οργανομεταλλικών ενώσεων (π.χ RNa) σε σιλετάνιο παράγεται το αντίστοιχο υδρίδιο (π.χ. NaH) και Si-αλκυλοσιλετάνιο:

Τύπος σιλετανίου Si-αλκυλοσιλετάνιο

Si-υδροθειοσιλετάνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση θειόλης (RSH) σε σιλιράνιο παράγεται το αντίστοιχο στη θειόλη αλκάνιο (RH) και Si-υδροθειοσιλετάνιο

Τύπος σιλετανίου Si-υδροθειοσιλετάνιο

  • A = R, Nu = SH.
  • A = Na, Nu = R.

Si-αλκυλοθειοσιλετάνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση θειαιθέρα (RSR) σε σιλετάνιο παράγεται το αντίστοιχο στο θειαιθέρα αλκάνιο (RH) και Si-αλκυλοθειοσιλετάνιο:

Τύπος σιλετανίου Si-αλκυλοθειοσιλετάνιο

  • A = R, Nu = SR.

Si-αλοσιλετάνιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Με επίδραση υδραλογόνου (RX) σε σιλετάνιο παράγεται υδρογόνο και Si-αλοσιλετάνιο:

Τύπος σιλετανίου Si-αλοσιλετάνιο

  • A = H, Nu = X.

2. Το σιλετάνιο μπορεί να ανάγει αλαλκάνια (RX) σε αλκάνια (RH)[10]:

Τύπος σιλετανίου Si-αλοσιλετάνιο

  • A = R, Nu = X.

Si-αμινοσιλετάνια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Με επίδραση αμμωνίας (NH3) σε σιλιράνιο παράγεται υδρογόνο και Si-αμινοσιλετάνιο:

Τύπος σιλετανίου Si-αμινοσιλετάνιο

  • A = H, Nu = NH2.

2. Με επίδραση πρωτοταγούς αμίνης (RNH2) σε σιλετάνιο παράγεται υδρογόνο και Si-αλκυλαμινοσιλετάνιο:

Τύπος σιλετανίου Si-αλκυλαμινοσιλετάνιο

  • A = Η, Nu = RNH.

3. Με επίδραση δευτεροταγούς αμίνης (R2NH) σε σιλετάνιο παράγεται υδρογόνο και Si-διαλκυλαμινοσιλετάνιο:

Τύπος σιλετανίου Si-διαλκυλαμινοσιλετάνιο

  • A = Η, Nu = R2N.
  • Όπου τα δυο (2) αλκύλια R, όχι απαραίτητα ίδια.

4. Με επίδραση τριτοταγούς αμίνης (R3N) σε σιλετάνιο παράγεται αλκάνιο (RH) και Si-διαλκυλαμινοσιλετάνιο:

Τύπος σιλετανίου Si-διαλκυλαμινοσιλετάνιο

  • A = R, Nu = R2N.
  • Όπου τα τρία (3) αλκύλια R, όχι απαραίτητα ίδια.


Πηγές πληροφόησης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Παπαγεωργίου, Β.Π., Εφαρμοσμένη Οργανική Χημεία, Εκδόσεις Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 2005, ISBN 960-260-342-7
  2. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, «ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ», Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
  3. «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982
  4. Αναστάσιου Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
  5. Καραγκιοζίδη Σ. Πολυχρόνη, «Ονοματολογία Οργανικών Ενώσεων στα Ελληνικά & Αγγλικά» Β΄ Έκδοση Θεσσαλονίκη 1991
  6. Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, «Γενική Οργανική Χημεία», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985
  7. Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη, «Ειδικά Μαθήματα Οργανικής Χημείας», ΑΠΘ, θεσσαλονίκη 1983
  8. Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Φαίδωνα Χατζημηχαλάκη, «Εργαστηριακός Οδηγός», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1986
  9. Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη: «Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985
  10. Διαδικτυακοί τόποι που αναφέρονται στις «Αναφορές και παρατηρήσεις».

Παραπομπές και παρατηρήσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Διαδικτυακός τόπος Chemspider
  2. Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
  3. 3,0 3,1 Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη: «Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985, §2.6, σελ. 28. Προσαρμογή για σιλετάνιο
  4. E. Paterno, G. Chieffi (1909). «.». Gazz. Chim. Ital. 39: 341.
  5. G. Büchi, Charles G. Inman, and E. S. Lipinsky (1954). «Light-catalyzed Organic Reactions. I. The Reaction of Carbonyl Compounds with 2-Methyl-2-butene in the Presence of Ultraviolet Light». Journal of the American Chemical Society 76 (17): 4327–4331. doi:10.1021/ja01646a024. Προσαρμογή για σιλετάνιο
  6. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.
  7. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 160, §6.11. Προσαρμογή για σιλετάνιο.
  8. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1., προσαρμογή για σιλετάνιο.
  9. Με αντιδραστήρια που προκαλόύν και κυκλοπροσθήκη παράγονται και παράπλευρα προϊόντα.
  10. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.