Триметоксисилан
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Триметоксисилан | |
| Другие имена Триметоксисилан | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| Информационная карта ECHA | 100.017.853 |
| Номер ЕС |
|
CID PubChem |
|
| УНИИ |
|
| Номер ООН | 9269 |
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| C3H10O3Si | |
| Молярная масса | 122,195 г·моль −1 |
| Появление | Прозрачная бесцветная жидкость |
| Плотность | 0,86 г/мл Плотность пара >1 (по сравнению с воздухом) |
| Температура плавления | −115 °C (−175 °F; 158 К) |
| Точка кипения | 84 °C (183 °F; 357 К) |
| Слабо растворим | |
| Давление пара | < 7,2 мм рт. ст. (20 °C) |
| Опасности | |
| Охрана труда и техника безопасности (OHS/OSH): | |
Основные опасности | Вдыхание ядов и воспламеняемость |
| Маркировка СГС : | |
  | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Смертельная доза или концентрация (ЛД, ЛК): | |
LD 50 ( средняя доза ) |
|
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Триметоксисилан ( TMS ) — это кремнийорганическое соединение с формулой HSi(OCH3 ) 3 . Соединение является широко используемым основным сырьем для получения силиконовых материалов.
Синтез
Триметоксисилан может быть получен в сложном синтезе. Этот синтез включает такие этапы, как использование метода влажного химического восстановления для получения наномеди. Затем готовится смесь кремниевого порошка и наномедного катализатора, за которой следует получение триметоксисилана с помощью реактора с неподвижным слоем. Этот синтез триметоксисилана подходит для промышленного производства, поскольку синтез прост и удобен в эксплуатации. [3]
Существует несколько методов синтеза триметоксисилана, включая прямой синтез триалкоксисилана. Прямой синтез представляет собой реакцию кремния и спирта. Эта реакция происходит в растворителе в присутствии каталитически эффективного количества катализатора прямого синтеза и эффективного количества промоутера катализатора прямого синтеза, способствующего катализатору. Этот промоутер часто представляет собой органическое или неорганическое соединение, обладающее по крайней мере одной связью фосфор-кислород. [4]
Реакции и использование
Триметоксисилан является важным веществом для производства силановых связующих агентов. Он содержит как гидролизуемые силоксановые связи, так и активную кремний-водородную связь. Таким образом, он может быть использован в ряде реакций, таких как реакции сополимеризации, поликонденсации и диспропорционирования. Эти реакции имеют много возможных продуктов, которые используются для производства различных связующих агентов, силилирующих веществ для пластиковых поверхностей и реагентов для производства теплоизоляции.
Пластиковая промышленность использует определенные органические связующие агенты, такие как промоторы адгезии, которые, таким образом, могут быть изготовлены из триметоксисилана. Примером является триметоксисилилпропилметакрилат, который производится путем прямого добавления триметоксисилана к 3-метакрилоксипропиловой группе в присутствии поглотителей радикалов. Полученное соединение играет важную роль в органосилоксановых сополимерах, протезах и контактных линзах. Кроме того, он может также работать как связующий или силилирующий агент в других реакциях.
Силановый связующий агент действует как своего рода посредник, который связывает органические материалы с неорганическими материалами. Именно эта характеристика делает силановые связующие агенты полезными для улучшения механической прочности композитных материалов, для улучшения адгезии, а также для модификации смол и поверхностей.
TMS используется как адгезив и связующий агент (92%), как промежуточный продукт (7%) и как поверхностно-активный агент (1%). Благодаря своей высокой реакционной способности триметоксисилан производится и используется как ограниченный по месту промежуточный продукт в закрытых системах. Это ограничивает потенциал воздействия. [5] [6]
Токсичность и побочные эффекты
Воздействие и симптомы
Триметоксисилан является дерматотоксином. Воздействие может происходить через вдыхание или контакт с кожей или глазами. В случае вдыхания триметоксисилана типичным эффектом является раздражение дыхательных путей, которое может быть смертельным. Токсичные пары могут вызвать воспаление легких и даже пневмонит. Пациента можно вылечить, очистив дыхательные пути и надев кислородную маску. Когда пары попадают в глаза, это может вызвать раздражение или даже слепоту при впитывании в ткани роговицы. В случае загрязнения глаз желательно немедленно промыть глаза водой. ТМС также может впитываться через кожу, вызывая раздражение кожи. Это можно лечить, промывая их проточной водой. Высокое воздействие ТМС может вызвать другие физические проблемы, такие как головная боль, сонливость и судороги, которые в конечном итоге могут быть смертельными. [7]
Тестирование на животных
Эффекты триметоксисилана также были протестированы на крысах. Воздействие на глаза крыс имело тот же эффект, что и у людей. Он вызывает раздражение глаз и повреждение роговицы и конъюнктивы. Эффективность триметоксисилана была протестирована на крысах и кроликах. При пероральном введении крысам средняя летальная доза (LD 50 ) оценивается в 1560 мкл/кг. Летальная доза или летальная концентрация — это количество химического вещества, при котором 50% испытуемой группы животных умирают. При вдыхании летальная концентрация (LC 50 ) составляет 42 ppm/4 ч. Наконец, LD 50 у кроликов составляет 6300 мкл/кг при введении через кожу. [8]
Метаболизм
Метаболизм в окружающей среде
Триметоксисилан имеет относительно высокое давление паров 76 Hg при 25 °C, что означает, что он присутствует исключительно в газовой фазе в атмосфере. [9] Он может быть либо гидролизован немедленно, либо разложен посредством реакции с гидроксильными радикалами в воздухе. Период полураспада для последней реакции рассчитан как 6,4 дня. Сам TMS, как ожидается, не будет подвержен прямому фотолизу под действием солнечного света. Если TMS гидролизуется на воздухе, это происходит в течение 3 минут при 25 °C, что намного быстрее. Гидролиз TMS также может происходить в воде, но с 10-кратной скоростью, чем на воздухе: 0,3 минуты при 2 °C. Гидролиз TMS дает метанол и силантриол в соотношении 3:1. Полученный силантриол может подвергаться дальнейшей конденсации, что приводит либо к силоксановым полимерам, либо к мономерам в зависимости от концентрации. [10]
Ссылки
- ^ Журнал токсикологии (1996), Кожная и глазная токсикология., 15(261).
- ^ Смит, Генри Ф.; Карпентер, Чарльз П.; Вайль, Кэррол С.; Поццани, Урбано К.; Штригель, Джин А.; Никум, Джудит С. (1969). «Данные по определению токсичности в диапазоне: список VII». Журнал Американской ассоциации промышленной гигиены . 30 (5): 470– 476. doi :10.1080/00028896909343157. PMID 5823428.
- ^ "Espacenet" . Получено 2023-03-05 .
- ^ "Процесс прямого синтеза триалкоксисилана". 2017-01-25 . Получено 2023-03-05 .
- ^ "Метод синтеза триметоксисилана". 2007-03-15.
- ^ PubChem. (nd). Триметоксисилан . Nih.gov. Получено 5 марта 2023 г. с https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Silane_-trimethoxy
- ^ Национальный центр биотехнологической информации (2022). Краткое изложение соединений PubChem для CID 6327428, триметоксисилан.
- ^ PubChem. (nd). Банк данных по опасным веществам (HSDB): 6320. Nih.gov. Получено 5 марта 2023 г. с https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/source/hsdb/6320
- ^ Daubert TE, Danner RP; Сборник данных по физическим и термодинамическим свойствам чистых химических веществ (1989). Триметоксисилан CAS 2487-90-3. Вашингтон, округ Колумбия: Taylor and Francis.
- ^ ОЭСР; Первоначальный отчет об оценке SIDS (SIAR) для SIAM 24 (апрель 2007 г.). Триметоксисилан CAS 2487-90-3.
