Реферат: Металлорганические соединения

                         триалкилсиланол

                диалкилсиландиол

                  алкилсилантриол

4.Органические соединения кремния общей формулы  называют как производные силазана:

                                            триметилсилазан

                              гексаметилдисилазан

       отктаметилтрисилазан

5.Когда органической части молекулы имеется реакционная группа, не связанная с атомами кремния, соединения называют как соответствующие замещенные органические соединения, например  -триметилсилилуксусная кислота.

Способы получения. Для получения кремнийорганических соединений в качестве исходного вещества используются кремний (или его соединения с металлами) и четыреххлористый кремний.

1.Реагенты Гриньяра в эфирном растворе с тетрагалогенсиланами (а также тетраалкоксисиланами) дают частично или полностью замещенные силаны. Это наиболее гибкий и широко используемый общин способ получения:

2.Реакция алкилгалогенидов непосредственно с элементарным кремнием в присутствии твердого катализатора при нагревании дает смесь алкилсилангалогенидов с преобладанием диалкилдихлорсиланов:

Этот метод широко используется в промышленности для получения диметилдихлорсиланов и метилтрихлорсилана — промежуточных продуктов для синтеза кремнийорганических полимеров.

3.Алкены или алкины с монометилсиланом или другими соединениями, содержащими гидридную связь —Si—H, образуют алкильные или алкенильные соединения кремния без выделения водорода (присоединение кремния и водорода к двойной или тройной связям). Катализаторами служат пероксиды и платипохлористоводородная кислота и др.:

Физические и химические свойства. Тетраалкилсиланы  обнаруживают большое сходство с углеводородами. Тетраметилсилан  — прозрачная жидкость легче воды, т. кип. 26 °С. У тетраэтилсилана  т. кип.

При хлорировании метилхлорсиланов (при нагревании на свету) образуется хлорметилхлорсиланы. Алкилхлорсиланы обнаруживают только формальное сходство с хлоруглеводородами. Они гидролизуются водой, образуя соответствующие гидроксиды.

Гидролиз триалкилхлорсиланов в присутствии аммиака дает триалкилсиланол:

Силанолы легко теряют воду и образуют силоксаны:

Часто эта реакция идет самопроизвольно, однако для более прочных соединений, таких, как трифенилсиланол, требуется щелочная среда.

Реакция триалкилхлорсиланов с безводным аммиаком или аминами дает силиламины (слазаны), которые легко гидролизуются:

Силанолы не этерифицируются кислотами. При действии на силанолы хлорангидридов кислот получаются не эфиры, а хлорпроизводные, как что происходит и с третичными спиртами:

Получить ненасыщенные соединения при отщеплении воды от силанолов или HCI от алкилхлорсиланов не удалось.

Гидролизом диалкилдихлорсиланов  получают силандиолы, нерастворимые в воде, но растворимые в водной щелочи:

Силандиолы легко теряют воду, образуя соединения, которые часто называют силиконами. В результате межмолекулярного отщепления воды происходит конденсация многих молекул и в случае диметилсиландиола образуется бесцветное масло, представляющее собой смесь примерно равных количеств циклических полимеров (циклополисилоксанов) и линейных полимерных диолов:

В 1939 г. К. Л. Андрианов обратил внимание на возможность использования этих масел в качестве электроизоляционных материалов. Эти масла отличаются большой термической стойкостью (250 °G) и су­щественно не изменяют вязкости в интервале температур от -60 до +60 °С. Они применяются в качестве смазок специального назначения. При изменении условий приготовления и последующей обработки про­дукта может быть получен материал со свойствами, напоминающими каучук — силиконовый каучук, силастик. Силиконовый каучук, подвергну­тый обработке окислителями, образует трехмерную структуру, аналогичную вулканизатам каучука. Силиконовые каучуки обладают высокими электроизоляционными качествами и большой термостойкостью и морозостойкостью. Они сохраняют эластичность в интервале температур от -60 до +200 °С. Прочность силиконовых каучуков на разрыв невелика — всего 20 — 30 кг/см" (2 — 3 МПа), в то время как прочность натурального и некоторых синтетических каучуков около 200 кг/см2 (20 МПа). Введение наполнителей (диоксид кремния) повышает проч­ность на разрыв до 120 кг/см" (12 МПа).

Алкилтрихлорсиланы при гидролизе

образуют алкилсилантриолы — вещества очень нестойкие: в момент образования они легко дегидратируются с образованием трехмерных полисилоксанов:

Полисилоксаны — твердые, хрупкие неплавкие смолы, которые ши­роко применяются в качестве термостойкого электроизоляционного материала; изоляция электрических проводов из алкилполисилоксанов выдерживает температуры до 300 °С. Использование такой изоляции позволяет уменьшить размеры и массу электродвигателей почти в два раза, что осо­бенно важно в автоматике и реактивной технике. Все кремнийорганические материалы не смачиваются водой и сообщают материалам, которые они покрывают, гидрофобность. В последние годы кремнийорганические соединения получают все более широкое применение в органическом синтезе как промежуточные продукты. Триалкилсилильная группировка используется как «защитная группа», которая легко вводится в исходные продукты и легко удаляется из конечных продуктов.

Свинецорганические соединения — соединения, в которых атом свинца связан с атомами углерода; известны следующих типов:R4Pb, R3РЬХ, R3Pb-PbR3, R2PbX2

RPbO, RPbX3,

Наибольшее значение имеют R4Pb. Для двухвалентного свинца известно всего два-три производных ароматического ряда: Аг2РЬ.

Свинецорганические соединения получают:

1) Типа Alk4Pb и Аг4РЬ с помощью магний и литийорганических соединений:

2RMgX + РЬХ,---->

Часто реакция может быть остановлена на стадии гексаарилдиплумбана, а в некоторых случаях удавалось выделить и нестабильный диарилсвинец.

2) Взаимодействием сплава PbNa с галогеналкилами (технический способ получения тетраэтилсвинца):

4RbNa + 4RXR4Pb +4NaX +ЗРЬ

3) С помощью ртутьорганических соединений, напр.:

это позволяет получить свинецорганические соединения с чувствительными к действию реактива Гриньяра заместителями (напр., NO2, СOOR и др.).

4) Свинецорганические соединения с меньшим числом радикалов из свинецорганических соединений, содержащих четыре радикала:

Свинецорганические соединения менее устойчивы (термически, к действию света, окислителей и минеральных кислот), чем органические соединения олова, сурьмы и мышьяка. PbAlk4 — ядовитые жидкости, при нагревании разлагаются с выделением свинца и образованием свободных радикалов, судьба которых может быть различной:

РЬ (СН3)4 часто используют как источник метильных радикалов. РЬАг4 — кристаллические вещества, более устойчивы термически, чем их алкильные аналоги, но легче расщепляются кислотами и галогенами. Свинецорганические соединения типа  в жирном ряду — жидкости, в ароматическом— кристаллические вещества. Они присоединяют галогены с разрывом РЬ — Pb связи и образованием R3PbX — кристаллические плохо растворимых соединений, гидролизующихся с образованием слабых оснований RPbOH. Окиси типа R2PbO — нерастворимые порошки, образующие соли с минеральными кислотами. В жидком NH3 свинецорганические соединения типа (R3Pb)2 образуют R3PbNa; соединения эти могут служить для синтеза:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5