(Φθορομεθυλο)σιλάνιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Πήδηση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
(Φθορομεθυλο)σιλάνιο
Γενικά
Όνομα IUPAC (Φθορομεθυλο)σιλάνιο
Άλλες ονομασίες Σιλυλοφθορομεθάνιο
σιλα-2-φθοραιθάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος CSiH5F
Μοριακή μάζα 64,134 amu[1]
Σύντομος
συντακτικός τύπος
FCH2SiH3
Αριθμός CAS 10112-08-0
SMILES FCSi
ChemSpider ID 10329335
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης 1
Μεθυλοφθοροσιλάνιο
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο βρασμού -11,6±15,0°C
Χημικές ιδιότητες
Ελάχιστη θερμοκρασία
ανάφλεξης
-53,2±20,4°C
Επικινδυνότητα
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Το (φθορομεθυλο)σιλάνιο[2] [ αγγλικά (fluoromethyl)silane] είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, πυρίτιο, υδρογόνο και φθόριο, με μοριακό τύπο CH5SiF, αν και συνήθως παριστάνεται με τον ημισυντακτικό του τύπο FCH2SiH3. Είναι ένα οργανικό αλοσιλάνιο.

Ονοματολογία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Από τις παραπάνω αναφερόμενες ονομασίες:

  1. Η ονομασία (φθορομεθυλο)σιλάνιο προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο σιλάνιο (SiH4), δηλαδή ότι ένα άτομο υδρογόνου του σιλανίου έχει αντικατασταθεί από φθορομεθύλιο (FCH2).
  2. Η ονομασία σιλυλοφθορομεθάνιο προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο μεθάνιο (CH4), δηλαδή ότι ένα άτομο υδρογόνου του μεθανίου έχει αντικατασταθεί από σιλύλιο (-SiH3) και ένα άλλο από άτομο φθορίου.
  3. Η ονομασία σιλα-2-φθοραιθάνιο προκύπτει από την «ονοματολογία αντικαταστάσεως», δηλαδή φθοραιθάνιο (CH3CH2F) στο οποίο έχει αντικατασταθεί ένα άτομο άνθρακα (C) από πυρίτιο (Si). Ο αριθμός θέσης #2 χρειάζεται εδώ για να δείξει ότι το φθόριο είναι ενωμένο με τον άνθρακα. Σημειώνεται ότι το πυρίτιο ως ετεροάτομο και απουσία σημαντικότερης χαρακτηριστικής ομάδας, χαρακτηρίζεται ως #1 άτομο της αλυσίδας. Το πρόθεμα σιλα- μπαίνει πριν από το φθορο-, γιατί σύμφωνα με το ελληνικό αλφάβητο είναι σ<φ.

Ισομέρεια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Έχει ένα (1) μόνο ισομερές θέσης, το μεθυλοφθοροσιλάνιο (CH3SiH2F).

Δομή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η δομή του ομοιάζει γεωμετρικά με αυτήν του αιθανίου. Ωστόσο οι δεσμοί C-Si και Si-H είναι πολωμένοι κατά την έννοια Cδ--Siδ+ και Siδ+-Hδ-, αντίστοιχα, γιατί το πυρίτιο έχει μικρότερη ηλεκτραρνητικότητα (1,90 κατά Paouling) και από τον άνθρακα (2,55 κατά Paouling) και από το υδρογόνο (2,20 κατά Paouling). Επιπλέον περιέχει ένα άτομο φθορίου, με ηλεκτραρνητικότητα 3,98 κατά Paouling, συνδεδεμένο με το άτομο του άνθρακα, αντί ενός ατόμου υδρογόνου, δηλαδή περιέχει ένα δεσμό C-F.

Δεσμοί[3]
Δεσμός τύπος δεσμού ηλεκτρονική δομή Μήκος δεσμού Ιονισμός
C-H σ 2sp³-1s 107 pm 3% C- H+
C-Si σ 2sp³-3sp³ 188 pm 10,5% C- Si+
Si-H σ 3sp³-1s 143 pm 3% Si+ H-
C-F σ 2sp3-2sp3 139 pm 43% C+ F-
Στατιστικό ηλεκτρικό φορτίο[4]
F -0,43
H (Si-H) -0,03
H (C-H) +0,03
Si +0,165
C +0,265

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με υποκατάσταση χλωρίου από φθόριο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση φθοριούχου υφυδραργύρου (Hg2F2) σε (χλωρομεθυλο)σιλάνιο (CH3SiH2Cl) μπορεί να υποκατασταθεί το χλώριο από φθόριο, γιατί ο σχηματισμός δυσδυάλυτου χλωριούχου υφυδραργύρου μετακινεί τη χημική ισορροπία της αντίδρασης προς τα δεξιά[5]:

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Υποκατάσταση από χλώριο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση χλωριούχου ασβεστίου σε (φθορoμεθυλο)σιλάνιο παράγεται (χλωρομεθυλο)σιλάνιο:

Υποκατάσταση από φαινύλιο[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση τύπου Friedel-Crafts (φθορoμεθυλο)σιλάνιου σε βενζόλιο παράγεται βενζυλοσιλάνιο[6]:

Υποκατάσταση από μέταλλα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Με λίθιο (Li). Παράγεται (σιλυλομεθυλο)λίθιο[7]:

2. Με μαγνήσιο (Mg) παράγεται (σιλυλομεθυλο)μαγνησιοφθορίδιο (αντιδραστήριο Grignard)[8]:

Αναγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Με λιθιοαργιλιοϋδρίδιο (LiAlH4) παράγεται μεθυλοσιλάνιο[9]:

2. Με «υδρογόνο εν τω γενάσθαι», δηλαδή μέταλλο + οξύ παράγεται μεθυλοσιλάνιο[10]:

3. Ισομερείωση[11]:

4. Αναγωγή από ένα αλκυλοκασσιτεράνιο. Π.χ.[12]:

Αντίδραση απόσπασης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με απόσπαση υδροφθορίου (HF) από μεθυλοφθοροσιλάνιο παράγεται μεθυλενοσιλάνιο[13]:

Παρεμβολή καρβενίων[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Τα καρβένια (π.χ. [:CH2]) μπορούν παρεμβληθούν στους δεσμούς C-H. και Si-H Π.χ. έχουμε[14]:

Προκύπτει, δηλαδή, μείγμα μεθυλο(φθορομεθυλο)σιλάνιου ~60% και (1-φθοραιθυλο)σιλάνιου ~40%.

Πηγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, «ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ», Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
  2. «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982
  3. Αναστάσιου Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
  4. Καραγκιοζίδη Σ. Πολυχρόνη, «Ονοματολογία Οργανικών Ενώσεων στα Ελληνικά & Αγγλικά» Β΄ Έκδοση Θεσσαλονίκη 1991
  5. Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, «Γενική Οργανική Χημεία», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985
  6. Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη, «Ειδικά Μαθήματα Οργανικής Χημείας», ΑΠΘ, Θεσσαλονίκη 1983
  7. Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Φαίδωνα Χατζημηχαλάκη, «Εργαστηριακός Οδηγός», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1986
  8. Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη: «Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985

Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις και αναφορές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Διαδικτυακός τόπος ChemSpider
  2. Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
  3. Τα δεδομένα προέρχονται από τους πίνακες δεδομένων των στοιχείων άνθρακα, πυριτίου και υδρογόνου και τις πηγές«Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982»
  4. Υπολογισμένο βάση του ιονισμού από τον παραπάνω πίνακα
  5. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.8.
  6. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.5.
  7. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.4.
  8. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.5, R = CH3SiH2, X = F.
  9. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3α, R = CH3, X = F.
  10. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3β, R = CH3, X = F.
  11. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.
  12. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, σελ. 42, §4.3.
  13. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 153, §6.3.1α.
  14. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3.