Дисилоксан
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Дисилоксан | |
| Другие имена Дисилиловый эфир Дисилилоксид | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| Сокращения | ДС ДСЭ |
| ХЭБИ |
|
| ChemSpider |
|
| 1206 | |
| МеШ | Дисилоксан |
CID PubChem |
|
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| Н6ОSi2 | |
| Молярная масса | 78,217 г·моль −1 |
| Появление | Бесцветный газ. |
| Точка кипения | −15,2 °C (4,6 °F; 257,9 К) |
| 0,24 Д | |
| Структура | |
| Орторомбический | |
| Пмм 2 | |
| Бент | |
| Опасности | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Родственные соединения | |
Родственные соединения | Диметиловый эфир |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Дисилоксан имеет химическую формулу Si
2ЧАС
6O . Это самый простой известный силоксан с группами R, состоящими только из водорода. Молекула содержит шесть эквивалентных связей Si−H и две эквивалентные связи Si−O. Дисилоксан существует как бесцветный, едкий газ при стандартных условиях. Однако он, как правило, безопасен для человека, что подтверждается его широким применением в косметике. Он также широко известен как дисилиловый эфир, дисилиловый оксид и пергидродисилоксан
Структура
Дисилоксан имеет простую структуру, состоящую из силоксановой связи (Si−O−Si) и водородных R-групп.
Структура дисилоксана была изучена различными спектроскопическими методами, такими как электронная дифракция , [1] рентгеновская кристаллография , [2] дипольный момент и спектроскопия ядерного магнитного резонанса . Из-за их необычной природы обычно изучаются углы связи Si−O−Si . Эти связи обычно демонстрируют углы, которые больше среднего, около 130–160 градусов, и большие длины связей не являются редкостью. [3] Например, в твердом состоянии при температуре 108 К сам дисилоксан имеет угол связи Si−O−Si 142°. [2] Напротив, угол связи C−O−C в углеродном аналоге дисилоксана, диметиловом эфире , составляет 111°. [4]
Необычный угол связи в дисилоксане был приписан в первую очередь отрицательному гиперконъюгированию между p -орбиталями кислорода и антисвязывающими σ* -орбиталями кремния и углерода , p (O) → σ*(Si��−R), формой обратной связи π . Вторичный и гораздо меньший вклад в связь кремния и кислорода в дисилоксанах включает обратную связь π с 2 p -орбиталей кислорода на 3 d -орбитали кремния, p (O) → d (Si). Из-за этого взаимодействия связи Si−O могут демонстрировать некоторое частичное поведение двойной связи, а атомы кислорода являются гораздо менее основными , чем в углеродном аналоге, диметиловом эфире. [5]
В дополнение к исследованиям углов связи, также были проведены колебательные анализы для определения элементов симметрии дисилоксана. ИК- и рамановская спектроскопия были использованы для предложения точечной группы D 3d . [ необходима цитата ]
В то время как сам дисилоксан имеет изогнутую молекулярную геометрию у кислорода, родственное соединение гексафенилдисилоксан, Ph 3 Si−O−SiPh 3 , имеет угол Si−O−Si 180°. [6]
Синтез
Синтез дисилоксана обычно осуществляется путем взятия гидросилановых видов с замещающей уходящей группой и их реакции с водой для получения силанола. Затем силанол реагирует сам с собой для получения конечного дисилоксана посредством дегидратационного связывания. Это показано в реакциях ниже:
H 3 SiX + H 2 O → H 3 SiOH + HX (первый шаг)
2 H 3 SiOH → H 3 SiOSiH 3 + H 2 O (второй шаг)
Другие методы синтеза предполагают использование золота на углероде в качестве катализатора для реакции, проводимой в воде, а также катализируемое InBr 3 окисление гидросиланов.
Использует
Дисилоксаны можно использовать в качестве герметиков в строительстве, красках, чернилах и покрытиях, косметике, механических жидкостях, текстильных изделиях и покрытиях для бумаги.
Коммерческое использование дисилоксана распространено в косметике. Он обычно встречается в таких продуктах, как солнцезащитный крем, увлажняющий крем, лак для волос, подводка для глаз, спрей для тела, лак для ногтей, средство для снятия макияжа и кондиционер. Свойства, которые дисилоксан проявляет в этих продуктах, включают быстрое высыхание, уменьшение жирности, увлажнение, кондиционирование кожи и пеногаситель (предотвращающий образование пены).
Дисилоксаны были одобрены как безопасные для подростков и детей. Силоксаны многих видов считаются чрезвычайно безопасными для местного применения, но могут быть опасны при попадании внутрь в больших количествах.
Вариации
Термин дисилоксан обычно используется для обозначения структур, которые демонстрируют гораздо более сложные группы R, чем водород. Наиболее распространенной молекулой, которая использует это название, является гексаметилдисилоксан , который заменяет водородные группы метильными группами. Другие распространенные вариации включают использование дисилоксанов в качестве мостиков и спейсеров в более крупных соединениях, таких как полимеры.
Ссылки
- ^ Альменнинген, А.; Бастиансен, О.; Юинг, В.; Хедберг, Кеннет; Треттеберг, М. (1963). «Молекулярная структура дисилоксана (SiH3)2O». Акта Хим. Скан. 17 : 2455–2460. doi : 10.3891/acta.chem.scand.17-2455 .
- ^ ab Барроу, MJ; Эбсворт, EAV; Хардинг, MM (1979). «Кристаллическая и молекулярная структуры дисилоксана (при 108 К) и гексаметилдисилоксана (при 148 К)». Acta Crystallogr. B . 35 (9): 2093–2099. Bibcode :1979AcCrB..35.2093B. doi :10.1107/S0567740879008529.
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . С. 342–344, 348–349. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Vojinović, Krunoslav; Losehand, Udo; Mitzel, Nobert W. (2004). «Агрегация дихлорсилана–диметилового эфира: новый мотив в образовании аддукта галогенсилана». Dalton Trans. (16): 2578–2581. doi :10.1039/B405684A. PMID 15303175.
- ^ Данкерт, Фабиан; фон Хениш, Карстен (2021). «Повторный взгляд на координацию силоксана: характер связи Si−O, реакционная способность и великолепные молекулярные формы». Eur. J. Inorg. Chem. 2021 (29): 2907–2927. doi :10.1002/ejic.202100275. S2CID 239645449.
- ^ Glidewell, C.; Liles, DC (1978). «Кристаллическая и молекулярная структура оксобис[трифенилкремния(IV)]». Acta Crystallogr. B . 34 (1): 124–128. Bibcode :1978AcCrB..34..124G. doi : 10.1107/S0567740878002435 . S2CID 98347658.
 | Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют соответствующие встроенные цитаты . ( Ноябрь 2018 ) |
- Савама, Ю.; Масуда, М.; Ясукава, Н.; Накатани, Р.; Нисимура, С.; Шибата, К.; Ямада, Т.; Монгучи, Ю.; Сузука, Х.; Такаги, Ю.; Садзики, Х. Журнал органической химии , 2016, 81 , 4190–4195.
- Дисилоксан https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Disiloxane (дата обращения 23 марта 2018 г.).
- Лассен, К.; Хансен, К.; Миккельсен, С.; Мааг, Й. Силоксаны — потребление, токсичность и альтернативы ; Министерство окружающей среды Дании, 2018.
- Лорд, Р.; Робинсон, Д.; Шумб, У. Журнал Американского химического общества 1956, 78 , 1327–1332.
- Варма, Р.; Мак-Диармид, А.; Миллер, Дж. Неорганическая химия 1964, 3 , 1754–1757.
- БОК, Х.; МОЛЛЕРЕ, П.; БЕККЕР, Г.; ФРИЦ, Г. Chemischer Informationsdienst 1974, 5 , 113–125.
- Дисилоксан | Х6ОСи2 | ChemSpider http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.109921.html (по состоянию на 23 марта 2018 г.).
