Бис(триметилсилил)амин
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
1,1,1-Триметил -N- (триметилсилил)силанамин [1] | |||
| Другие имена
Бис(триметилсилил)азан
Бис(триметилсилил)амин 1,1,1,3,3,3-гексаметилдисилазан Гексаметилдисилазан | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol )
|
|||
| Сокращения | ГМДС | ||
| 635752 | |||
| КЭБ | |||
| ХимическийПаук | |||
| Информационная карта ECHA | 100.012.425 | ||
| Номер ЕС |
| ||
| МеШ | Гексаметилсилазан | ||
ПабХим CID
|
|||
| номер РТЭКС |
| ||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
| Число | 2924, 3286 | ||
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|||
| Характеристики | |||
| С 6 Н 19 Н Si 2 | |||
| Молярная масса | 161.395 g·mol −1 | ||
| Появление | Бесцветная жидкость | ||
| Плотность | 0,77 г см −3 | ||
| Температура плавления | -78 ° C (-108 ° F; 195 К) | ||
| Точка кипения | 126 ° С (259 ° F; 399 К) | ||
| Медленный гидролиз | |||
Показатель преломления ( n D )
|
1.4090 | ||
| Опасности | |||
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
| Паспорт безопасности (SDS) | Внешний паспорт безопасности материалов | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |||
Бис(триметилсилил)амин (также известный как гексаметилдисилазан и ГМДС ) представляет собой кремнийорганическое соединение с молекулярной формулой [(CH 3 ) 3 Si] 2 NH. Молекула представляет собой производное аммиака с триметилсилильными группами вместо двух атомов водорода. Электронографическое исследование показывает, что длина связи кремний-азот (173,5 пм) и валентный угол Si-N-Si (125,5°) аналогичны дисилазану (в котором метильные группы заменены атомами водорода), что позволяет предположить, что стерические факторы не являются решающими. фактор регулирования углов в данном случае. [2] Эта бесцветная жидкость является реагентом и предшественником оснований, популярных в органическом синтезе и металлоорганической химии . Кроме того, ГМДС также все чаще используется в качестве молекулярного предшественника в методах химического осаждения из паровой фазы для нанесения тонких пленок или покрытий карбонитрида кремния.
Синтез и производные
[ редактировать ]амин синтезируют обработкой триметилсилилхлорида аммиаком Бис(триметилсилил ) : [3]
- 2 (CH 3 ) 3 SiCl + 3 NH 3 → [(CH 3 ) 3 Si] 2 NH + 2 NH 4 Cl
нитрат аммония вместе с триэтиламином . Вместо этого можно использовать [4] Этот метод также полезен для 15 N-изотопное обогащение ГМДС.
Бис(триметилсилил)амиды щелочных металлов образуются в результате депротонирования бис(триметилсилил)амина. Например, бис(триметилсилил)амид лития (LiHMDS) получают с использованием н -бутиллития :
- [(CH 3 ) 3 Si] 2 NH + BuLi → [(CH 3 ) 3 Si] 2 NLi + BuH
LiHMDS и другие подобные производные: бис(триметилсилил)амид натрия (NaHMDS) и бис(триметилсилил)амид калия (KHMDS) используются в качестве ненуклеофильных оснований в синтетической органической химии.
Использовать в качестве реагента
[ редактировать ]Гексаметилдисилазан используется в качестве реагента во многих органических реакциях:
используется в качестве реагента в реакциях конденсации гетероциклических соединений например, в микроволновом синтезе производного , ксантина 1) ГМДС : [5]
2) Опосредованное ГМДС триметилсилилирование спиртов, тиолов, аминов и аминокислот в качестве защитных групп или промежуточных кремнийорганических соединений оказалось очень эффективным и заменило реагент TMSCl. [6]
Силилирование глутаминовой кислоты избытком гексаметилдисилазана и каталитическим TMSCl в кипящем ксилоле или ацетонитриле с последующим разбавлением спиртом (метанолом или этанолом) дает производное лактама пироглутаминовой кислоты с хорошим выходом.
ГМДС в присутствии каталитического йода облегчает силилирование спиртов с отличными выходами.
3) ГМДС можно использовать для силилирования лабораторной посуды и придания ей гидрофобности или автомобильного стекла, так же, как это делает Rain-X .
4) В газовой хроматографии ГМДС можно использовать для силилирования ОН-групп органических соединений с целью повышения летучести, что позволяет проводить ГХ-анализ химических веществ, которые в противном случае были бы нелетучими.
Другое использование
[ редактировать ]В фотолитографии ГМДС часто используется в качестве усилителя адгезии фоторезистов . Наилучшие результаты дает нанесение ГМДС из газовой фазы на нагретые подложки. [7] [8]
В электронной микроскопии ГМДС можно использовать в качестве альтернативы сушке в критической точке во время подготовки проб. [9]
При пиролизе -газовой хроматографии- масс-спектрометрии ГМДС добавляют к аналиту для создания силилированных диагностических продуктов в процессе пиролиза, чтобы улучшить обнаруживаемость соединений с полярными функциональными группами. [10]
При плазмохимическом осаждении из паровой фазы (PECVD) ГМДС используется в качестве молекулярного предшественника в качестве замены легковоспламеняющихся и агрессивных газов, таких как SiH 4 , CH 4 , NH 3 , поскольку с ним легко обращаться. ГМДС используется в сочетании с плазмой различных газов, таких как аргон, гелий и азот, для нанесения тонких пленок/покрытий SiCN с превосходными механическими, оптическими и электронными свойствами. [11]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. с. 135. дои : 10.1039/9781849733069-FP001 . ISBN 978-0-85404-182-4 .
- ^ Д. А. Армитидж (1982). «9.1 – Органосиланы» . Кремнийорганический - обзор . Комплексная металлоорганическая химия . стр. 1–203. дои : 10.1016/B978-008046518-0.00014-3 . ISBN 9780080465180 .
- ^ Роберт К. Остхофф; Саймон В. Кантор (1957). «Органосилазановые соединения». Неорганические синтезы . Неорг. Синтез. Том. 5. С. 55–64. дои : 10.1002/9780470132364.ch16 . ISBN 978-0-470-13236-4 .
- ^ S.V. Chernyak; Yu. G. Yatluk; A.L. Suvorov (2000). "A Simple Synthesis of Hexamethyldisilazane (Translated from Zhurnal obshcheĭ khimiĭ, Vol. 70. No. 8, 2000. p1401)". Russian Journal of General Chemistry . 70 : 1313.
- ^ Бурбьель Дж. К., Хоккемейер Дж., Мюллер CE (2006). «Реакции замыкания кольца с помощью микроволновой печи: синтез 8-замещенных производных ксантина и родственных пиримидо- и диазепинопуриндионов» . Beilstein J Org Chem . 2:20 . дои : 10.1186/1860-5397-2-20 . ПМЦ 1698928 . ПМИД 17067400 .
- ^ Бенджамин А. Андерсон; Викас Сикервар (2001). «Гексаметилдисилазан». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . дои : 10.1002/047084289X.rh016 . ISBN 0471936235 .
- ^ Корнеллский центр наномасштабной науки и технологий. «CNF - Процессы и возможности сопротивления фотолитографии» . Архивировано из оригинала 07 сентября 2019 г. Проверено 29 января 2008 г.
- ^ «YES Prime Oven | Стэнфордский завод нанопроизводства» . snfexfab.stanford.edu . Стэнфордский завод по производству нанотехнологий.
- ^ Брей Д.Ф., Багу Дж., Кеглер П. (1993). «Сравнение гексаметилдисилазана (ГМДС), Пелдри II и методов сушки критической точки для сканирующей электронной микроскопии биологических образцов». Микроск. Рез. Тех . 26 (6): 489–95. дои : 10.1002/jemt.1070260603 . ПМИД 8305726 . S2CID 26050695 .
- ^ Джузеппе Кьявари; Даниэле Фаббри и Сильвия Прати (2001). «Газохроматографо-масс-спектрометрический анализ продуктов пиролиза аминокислот в присутствии гексаметилдисилазана». Журнал хроматографии А. 922 (1–2): 235–241. дои : 10.1016/S0021-9673(01)00936-0 . ПМИД 11486868 .
- ^ П. Енджейовский; Дж. Чижек; А. Амассян; Дж. Э. Клемберг-Сапега; Й. Влчек; Л. Мартину (2004). «Механические и оптические свойства твердых покрытий SiCN, полученных методом PECVD». Тонкие твердые пленки . 447–448: 201–207. Бибкод : 2004TSF...447..201J . дои : 10.1016/S0040-6090(03)01057-5 .