Προβολή πηγαίου κώδικα για τη σελίδα Σιλανόλη

{{Πληροφορίες χημικής ένωσης
|όνομα                          = Σιλανόλη
|χρώμα τίτλου                   = #5D8AA8
|χρώμα                          = #5D8AA8
|εικόνα δομή                    = 
|μέγεθος εικόνας δομή           = 
|λεζάντα εικόνας δομή           = 
|εικόνα χημική                  = 
|μέγεθος εικόνα χημική          = 
|λεζάντα εικόνα χημική          =
|εικόνα 3D                      =
|μέγεθος εικόνας 3D             =
|λεζάντα εικόνας 3D             = 
|εικόνα 2                       = 
|μέγεθος εικόνας 2              = 
|λεζάντα εικόνας 2              =
|εικόνα 3                       =
|μέγεθος εικόνας 3              = 
|λεζάντα εικόνας 3              = 
|όνομα IUPAC                    = Σιλανόλη
|άλλη ονομασία                  = Υδροξυσιλάνιο
<!-------Ενότητα : Χημικά Αναγνωριστικά------>
|χημικός τύπος                  = SiH<sub>4</sub>O
|μοριακή μάζα                   = 48,116699 [[amu]]<ref>[http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.125395.html  Διαδικτυακός τόπος ChemSpider]</ref>
|σύντομος συντακτικός τύπος     = SiH<sub>3</sub>OH
|συντομογραφίες                 = 
|CAS numb.                      = 14475-38-8 
|SMILES ident.                  = O[SiH3] 
|InChI ident.                   = InChI=1S/H4OSi/c1-2/h1H,2H3
|EINECS numb.                   =
|RTECS num.                     =
|UN num.                        = 
|PubChem CID                    = 
|ChemSpiderID                   = 125395 
|κωδικός προσθέτου τροφίμων     = 
|αντίστοιχες τριπλέτες          = 
<!-------- Ενότητα : Ισομέρεια ------->
|ισομέρεια                      = 
|ισομερή θέσης                  = 
|γεωμετρικά ισομερή             =
|οπτικά ισομερή                 = 
<!-------- Ενότητα : Δομή ----------->
|δομή                           = ναι
|διπολική ροπή                  = 
|κρυσταλλική δομή στερεού       = 
|μήκος δεσμού                   = 
|είδος δεσμού                   = 
|πόλωση δεσμού                  = 
|γωνία δεσμού                   = 
|μοριακή γεωμετρία              = [[τετράεδρο|τετραεδρική]] ως προς πυρίτιο
<!-------- Ενότητα : Φυσικές ιδιότητες----------->
|σημείο τήξης                   = 
|σημείο βρασμού                 = 
|κρίσιμη θερμοκρασία            = 
|κρίσιμη πίεση                  =
|κρίσιμος όγκος                 =
|σταθερά α                      =
|σταθερά β                      =
|πυκνότητα                      = 
|διαλυτότητα στο νερό           = 
|διαλυτότητα σε διαλύτες        = 
|ιξώδες                         = 
|δείκτης διάθλασης              =
|τάση ατμών                     =
|εμφάνιση                       = 
<!---------Ενότητα : Χημικες ιδιότητες--------->
|οξύτητα                        =
|pI                             = 
|θερμότητα πλήρους καύσης       = 
|βαθμός οκτανίου                = 
|ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης = 
|σημείο αυτανάφλεξης            = 
|αυτοδιάσπαση                   = 
|αυτοδιμερισμός                 =
|αυτοϊσομερίωση                 =
<!--------Ενότητα : Επικινδυνότητα ---------------->
|επικινδυνότητα                 = 
|εικόνα κινδύνου 1              = 
|εικόνα κινδύνου 2              =
|εικόνα κινδύνου 3              =
|εικόνα κινδύνου 4              =
|προσδιορισμός κινδύνων         = 
|φράση-R                        = 
|φράση-S                        = 
|MSDS                           = 
|NFPA1                          = 
|NFPA2                          = 
|NFPA3                          = 
|NFPA4                          = 
|άλλοι κίνδυνοι                 = 
<!------Ενότητα : Εκρηκτικό------>
|εκρηκτικό                      = 
|ευαισθησία στην κρούση         =
|ευαισθησία στην τριβή          =
|ταχύτητα έκρηξης               =
<!------Υποσημειώσεις ----->
|υποσημειώσεις                  = 
}}

Η '''σιλανόλη''' ή '''υδροξυσιλάνιο''' ([[Αγγλική γλώσσα|αγγλικά]]: ''silanol'') είναι [[ανόργανη ένωση|ανόργανη]] [[χημική ένωση]], που περιέχει [[πυρίτιο]], [[υδρογόνο]] και [[οξυγόνο]], με [[χημικός τύπος|μοριακό τύπο]] '''SiH<sub>4</sub>O,''' αν και συνήθως παριστάνεται πιο αναλυτικά με τον ημισυντακτικό τύπο '''SiH<sub>3</sub>OH'''. Είναι το πυριτιούχο ανάλογο της [[μεθανόλη]]ς. Η χημικά καθαρή σιλανόλη στις «[[κανονικές συνθήκες|κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος]] », δηλαδή σε [[θερμοκρασία]] 25&nbsp;[[Κλίμακα Κελσίου|°C]] και υπό [[πίεση]] 1 [[Ατμόσφαιρα (μονάδα)|atm]], είναι [[στερεό]] ή, με την κατάλληλη επεξεργασία, [[υπέρψυχρο υγρό]].

== «Μητρική» και «θυγατρικές» σιλανόλες ==
Εκτός από τη «μητρική» σιλανόλη, ο όρος επεκτείνεται και σε μια ευρύτερη ομάδα ανόργανων και [[οργανική ένωση|οργανικών]] «θυγατρικών» ενώσεων, που περιέχουν πυρίτιο και μια (τουλάχιστον) ομάδα υδροξυλίου άμεσα ενωμένη με άτομο πυριτίου, όπως (για παράδειγμα) η [[τριαιθυλοσιλανόλη]] [(CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>)<sub>3</sub>SiOH], η οποία [[ιστορία|ιστορικά]] ήταν η πρώτη της ομάδας που συνθέθηκε, το [[1871]] από τον [[Άλμπερντ Λάντενμπουργκ]] (''Albert Ladenburg'')<ref>Vadapalli Chandrasekhar ,* Ramamoorthy Boomishankar , and Selvarajan Nagendran "Recent Developments in the Synthesis and Structure of Organosilanols" Chem. Rev. 2004, volume 104, pp 5847–5910. doi:10.1021/cr0306135</ref>.

== Ονοματολογία ==
Η ονομασία '''σιλανόλη''' προκύπτει από το πρόθεμα «σιλαν-» και την κατάληξη «-όλη», σε αναλογία με την ονοματολογία των [[Αλκοόλες|αλκοολών]].

== Δομή ==

Η [[μόριο|μοριακή δομή]] της σιλανόλης ομοιάζει [[γεωμετρία|γεωμετρικά]] με αυτήν της μεθανόλης. Ωστόσο οι [[Χημικός δεσμός|δεσμοί]] Si-Η είναι πολωμένοι κατά την έννοια Si<sup>δ+</sup>-H<sup>δ-</sup>, 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 [[ετεροπολικός δεσμός|ετεροπολικότητας]] (44,6%) στο δεσμό Si-Ο, δηλαδή έχουμε σε μεγάλο ποσοστό μια ένωση της μορφής [SiH<sub>3</sub>]<sup>+</sup>[OH]<sup>-</sup>.

{|class="wikitable"
|-
| colspan="6" align="center" |'''Δεσμοί'''<ref>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»</ref><ref>{{Cite web|url=http://www.chem.tamu.edu/rgroup/connell/linkfiles/bonds.pdf|title=chem.tamu.edu|last=|first=|date=|website=|publisher=|archiveurl=https://web.archive.org/web/20180128081241/http://www.chem.tamu.edu/rgroup/connell/linkfiles/bonds.pdf|archivedate=2018-01-28|accessdate=|url-status=dead}}</ref>
|-
!Δεσμός!!τύπος δεσμού!!ηλεκτρονική δομή!!Μήκος δεσμού!!Ιονισμός
!Ισχύς δεσμού
|-
|Si-O||[[δεσμός σ|σ]]||3sp³ -2sp³||163 [[Πικόμετρο|pm]]||44,6% Si<sup>+</sup> O<sup>-</sup>
|452 k[[Τζάουλ (μονάδα μέτρησης)|J]]/[[Γραμμομόριο|mol]]
|-
|O-H||σ||2sp³ -1s||96 pm||32% H<sup>+</sup> O<sup>-</sup>
|459 kJ/mol
|-
|Si-H||σ||3sp³-1s||148 pm||3% Si<sup>+</sup> H<sup>-</sup>
|318 kJ/mol
|-
|colspan="2" align="center"|'''Γωνίες'''
|-
|HSiΗ||109° 28'
|-
|HSiO||109° 28' 
|-
|SiOH||104,45°  
|-
|colspan="2" align="center"|'''Στατιστικό ηλεκτρικό φορτίο<ref>Υπολογισμένο βάση του ιονισμού από τον παραπάνω πίνακα</ref> '''
|-
|Ο ||-0,766
|-
|Η (H-Si) ||-0,03
|-
|Η (H-O) ||+0,32
|-
|Si ||+0,536
|-
|}

== Φυσική παρουσία ==
Οι σιλανόλες δεν υπάρχουν μόνο ως χημικές ενώσεις, αλλά περιλαμβάνουνεπίσης σημεία διάβρωσης της επιφάνειας του διοξειδίου του πυριτίου και των συγγενικών [[Πυριτικό ιόν|πυριτικών ιόντων]]. Η παρουσία σιλανών στις επιφάνειες αυτές είναι υπεύθυνη για τις [[Απορρόφηση|απορροφητικές]] ιδιότητες της [[Γέλη διοξειδίου του πυριτίου|γέλης διοξειδίου του πυριτίου]]. Στη [[χρωματογραφία]], η παραγωγοποίηση προσβάσιμων ομάδων σιλανόλης σε μια συνδεδεμένη στατική φάση με ομάδες τριμεθυλοσιλυλίου αναφέρεται ως τελική κάλυψη. Οι οργανοσιλανόλες εμφανίζονται ως ενδιάμεσα σε [[Βιομηχανία|βιομηχανικές]] διεργασίες όπως η παραγωγή [[σιλικόνη]]ς. Επιπλέον, οι οργανοσιλανόλες εμφανίζονται ως [[Μεταβολισμός|μεταβολίτες]] στη [[βιοαποικοδόμηση]] σιλικονών μικρού δακτυλίου από [[Θηλαστικό|θηλαστικά]].

== Παραγωγή ==

=== Από αλοσιλάνια και παράγωγά τους ===

Οι σιλανόλες, γενικά, συνθέτονται με [[υδρόλυση]], αλοσιλανίων, αλκοξυσιλανίων, ακυλοσιλανίων ή αμινοσιλανίων. Τα χλωροσιλάνια είναι τα πιο συνηθισμένα [[αντιδραστήριο|αντιδραστήρια]], που χρησιμοποιούνται για το σκοπό αυτό. Έτσι, για την ίδια τη «μητρική» σιλανόλη έχουμε αντίστοιχα:
<div style="text-align: center;">
<math>\mathrm{SiH_3X + H_2O \xrightarrow{} SiH_3OH + HX} </math>

<math>\mathrm{SiH_3OR + H_2O \xrightarrow{} SiH_3OH + ROH} </math>

<math>\mathrm{SiH_3COR + H_2O \xrightarrow{} SiH_3OH + RCHO} </math>

<math>\mathrm{SiH_3NH_2 + H_2O \xrightarrow{} SiH_3OH + NH_3} </math>
</div>

Η υδρόλυση των [[φθοροσιλάνιο|φθοροσιλανίων]] απαιτεί πιο δραστικά αντιδραστήρια, όπως τη χρήση [[βάση]]ς. Τα [[αλκοξυσιλάνια]] (ή σιλυλαιθέρες του γενικού τύπου R<sub>3</sub>SiOR΄, όπου R υδρογόνο ή κάποιος μονονσθενής υποκαταστάτης του και R΄ μονονσθενής οργανική ομάδα) υδρολύονται αργά. Σε σύγκριση με τους σιλυλαιθέρες, οι οξικοί σιλυλεστέρες υδρολύονται ταχύτερα, με το πλεονέκτημα που έχουν να απελευθερώνουν [[αιθανικό οξύ]], που είναι λιγότερο «επιθετικό». Για το λόγο αυτόν μερικές φορές οι οξικοί σιλυλεστέρες προτιμούνται για ορισμένες εφαρμογές<ref name=Lickiss>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</ref>.

=== Από σιλάνιο ===

Μια εναλλακτική παραγωγική οδός περιλαμβάνει την οξυγόνωση [[Σιλάνιο|σιλανίου]]. Ένα μεγάλο εύρος οξειδωτικών μπορούν να αξιοποιηθούν, που περιλαμβάνουν [[Ατμόσφαιρα της Γης|ατμοσφαιρικό αέρα]] (περιέχει οξυγόνο), [[υπεροξέα]] (RCO<sub>3</sub>H), [[διοξιράνιο|διοξιράνια]] και [[υπερμαγγανικό κάλιο]] (KMnO<sub>4</sub>). Με την παρουσία [[μέταλλο|μεταλλικών]] [[κατάλυση|καταλυτών]] ή [[τριφθοριούχο βόριο|τριφθοριούχου βορίου]] (και πάλι ως καταλύτη), το σιλάνιο υδρολύεται<ref name=Lickiss/><ref>Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.</ref>:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{2SiH_4 + O_2 \xrightarrow{} 2SiH_3OH} </math>

<math>\mathrm{SiH_4 + RCO_3H \xrightarrow{} SiH_3OH + RCO_2H} </math>

[[Αρχείο:Dioxirane.svg|link=https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%91%CF%81%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF:Dioxirane.svg|31x31px{{Dead link|date=Οκτώβριος 2019 }}]]<math>\mathrm{+ SiH_4  \xrightarrow{} SiH_3OH + HCHO} </math>

<math>\mathrm{5SiH_4 + 2KMnO_4 + H_2SO_4 \xrightarrow{} 5SiH_3OH + K_2SO_4 + MnO_2 + H_2O} </math>

<math>\mathrm{SiH_4 + H_2O \xrightarrow{BF_3} SiH_3OH + H_2} </math>
</div>

== Χημικές ιδιότητες ==

=== Οξεοβασική συμπεριφορά ===

Η σιλανόλη είναι πιο [[οξύ|όξινη]] από τη αντίστοιχη [[μεθανόλη]]. Η αποπροτωνίωση της σιλανόλης δίνει ως συζυγή βάση ένα [[ιόν|ανιόν]] τύπου SiH<sub>3</sub>O<sup>-</sup>, 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 μεθανόλη<ref name=Lickiss/>.

=== Αντίδραση συμπύκνωσης ===
Η σιλανόλη [[Αντίδραση συμπύκνωσης|συμπυκνώνεται]] δίνοντας [[Δισιλυλαιθέρας|δισιλυλαιθέρα]]:<div style="text-align: center;">
<math>\mathrm{2SiH_3OH + O_2 \xrightarrow{} SiH_3OSiH_3 + H_2O} </math>
</div>Οι μετατροπές αλοσιλανίων, οξικών [[Εστέρες|εστέρων]] και [[Αιθέρες|αιθέρων]] σε [[Σιλοξάνιο|σιλοξάνια]] διεξάγονται μέσω σιλανολών. Η [[διεργασία σολ-τζελ]], που συνεπάγεται τη μετατροπή αλκοξυσιλανίων σε ένυδρο [[διοξείδιο του πυριτίου]], διεξάγεται επίσης μέσω σιλανολών, ως ενδιάμεσες ενώσεις.

== Βιοανάλυση ==
[[Αρχείο:Silsesquioxane_Partial_Cage.svg|σύνδεσμος=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Silsesquioxane_Partial_Cage.svg|μικρογραφία|Ενδιάμεση [[τρισιλανόλη]] (Si<sub>3</sub>R<sub>7</sub>OH) κατά το σχηματισμό ενός [[Κύβος|κυβικού]] [[σιλσεκουϊξάνιο]]υ.]]
Κάποιες σιλανοδιόλες [R<sub>2</sub>Si(OH)<sub>2</sub>] και σιλανοτριόλες [RSi(OH)<sub>3</sub>] αναστέλλουν τη δράση υδρολυτικών [[Ένζυμο|ενζύμων]], όπως η [[θερμολυσίνη]] και η [[ακετυχολινεστεράση]].<ref>S. M. Sieburth, T. Nittoli, A. M. Mutahi and L. Guo: ''Silanediols: a new class of potent protease inhibitors'', Angew. Chem. Int. Ed. 1998, volume 37, 812-814.</ref>

== «Μητρικές» συλανόλες ==
Κυριολεκτικά, ο όρος «σιλανόλη» αντιστοιχεί στη «μητρική» σιλανόλη, με μοριακό τύπο SiH<sub>3</sub>ΟΗ (με [[Αριθμός CAS|αριθμό CAS]] 14475-38-8). Ωστόσο, η οικογένεια των «μητρικών» σιλανολών, με γενικό τύπο SiH<sub>4-v</sub>(OH)<sub>v</sub>, όπου v = 1, 2, 3 ή και 4, είναι πολύ ασταθείς και έχουν ενδιαφέρον κυρίως για θεωρητικούς [[Χημικός|χημικούς]]. Η σιλανοτετραόλη, που αποακαλείται μερικές φορές ορθοπυριτικό οξύ, συχνά είναι θέμα συζήτησης με αόριστους όρους, αλλά δεν έχει χαρακτηριστεί καλά.

== Πηγές ==

* 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 ==
<references />

{{Ενώσεις πυριτίου}}
{{Ανόργανες ενώσεις υδρογόνου}}
{{Ανόργανες ενώσεις οξυγόνου}}

[[Κατηγορία:Ενώσεις πυριτίου]]
[[Κατηγορία:Υδρίδια]]
[[Κατηγορία:Οξοξέα]]
[[Κατηγορία:Ασταθείς ενώσεις]]
[[Κατηγορία:Μητρικές ενώσεις]]