Трихлорсилан
 | |||
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Название ИЮПАК трихлорсилан | |||
| Другие имена силилтрихлорид, силикохлороформ | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol ) | |||
| ХимическийПаук | |||
| Информационная карта ECHA | 100.030.026 | ||
| Номер ЕС |
| ||
ПабХим CID | |||
| номер РТЭКС |
| ||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
| Число | 1295 | ||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| Характеристики | |||
| HClHCl3Si Si | |||
| Молярная масса | 135.45 g/mol | ||
| Появление | бесцветная жидкость | ||
| Плотность | 1,342 г/см 3 | ||
| Температура плавления | -126,6 ° C (-195,9 ° F; 146,6 К) | ||
| Точка кипения | 31,8 ° C (89,2 ° F; 304,9 К) | ||
| гидролиз | |||
| Опасности [1] | |||
| СГС Маркировка : | |||
    | |||
| Опасность | |||
| Х224 , Х250 , Х302 , Х314 , Х332 | |||
| П231 , П280 , П305+П351+П338+П310 , П310 , П370+П378 | |||
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
| точка возгорания | -27 ° C (-17 ° F; 246 К) | ||
| 185 ° С (365 ° F; 458 К) | |||
| Взрывоопасные пределы | 1.2–90.5% | ||
| Паспорт безопасности (SDS) | КМГС 0591 | ||
| Родственные соединения | |||
Родственные хлорсиланы | хлорсилан Дихлорсилан Дихлорметилсилан Хлордиметилсилан Тетрахлорид кремния | ||
Родственные соединения | Трифторсилан Трибромсилан Хлороформ | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |||
Трихлорсилан – неорганическое соединение формулы HCl 3 Si. Это бесцветная летучая жидкость. Очищенный трихлорсилан является основным предшественником сверхчистого кремния в полупроводниковой промышленности. В воде он быстро разлагается с образованием силоксанового полимера с выделением соляной кислоты . Благодаря своей реакционной способности и широкой доступности его часто используют в синтезе кремнийсодержащих органических соединений. [2]
Производство
[ редактировать ]Трихлорсилан получают путем обработки порошкообразного кремния металлургического качества продувкой хлористым водородом при температуре 300°С. Водород также образуется, как описано в химическом уравнении :
- Si + 3 HCl → HCl 3 Si + H 2
Выход может достигать 80-90%. Основными побочными продуктами являются тетрахлорид кремния ( химическая формула SiCl 4 ), гексахлордисилан (Si 2 Cl 6 ) и дихлорсилан (H 2 SiCl 2 ), из которых трихлорсилан можно отделить перегонкой .
Его также производят из тетрахлорида кремния: [3]
- Si + 3 SiCl 4 + 2 H 2 → 4 HCl 3 Si
Использование
[ редактировать ]Трихлорсилан является основным ингредиентом, используемым в производстве очищенного поликремния .
- HCl 3 Si → Si + HCl + Cl
Его можно использовать в процессе Siemens , который представляет собой тип процесса химического осаждения из паровой фазы . [4] [5]
Ингредиент для гидросилилирования
[ редактировать ]Посредством гидросилилирования трихлорсилан является предшественником других полезных кремнийорганических соединений:
- RCH=CH 2 + HSiCl 3 → RCH 2 CH 2 SiCl 3
Некоторые полезные продукты этой или подобных реакций включают октадецилтрихлорсилан (OTS), перфтороктилтрихлорсилан (PFOTCS) и перфтордецилтрихлорсилан (FDTS). Эти реагенты используются в науке о поверхности и нанотехнологиях для формирования самоорганизующихся монослоев . Такие слои, содержащие фтор, уменьшают поверхностную энергию и уменьшают прилипание. Этот эффект обычно используется в качестве покрытия для МЭМС и микроштампов для литографии наноотпечатков (NIL), а также в инструментах для литья под давлением . [6]
Органический синтез
[ редактировать ]Трихлорсилан — реагент при превращении бензойных кислот в производные толуола. На первой стадии двухреакторной реакции карбоновая кислота сначала превращается в трихлосилилбензильное соединение. На втором этапе производное бензильного силила превращают в производное толуола с основанием. [7]
Безопасность
[ редактировать ]Трихлорсилан обладает высокой реакционной способностью и может бурно (и даже взрывоопасно) реагировать на многие соединения. [8] Сюда также входит вода , потенциально производящая диоксид кремния , хлор , водород , хлористый водород (и его водную форму соляную кислоту ) и тепло. Трихлорсилан может вызывать опасные химические реакции только с влагой и влажностью , поэтому обращаться и хранить его следует в атмосфере инертного газа . [8] Разливы трихлорсилана можно нейтрализовать, используя соотношение гидроксида натрия 1:1 или соотношение бикарбоната натрия к трихлорсилану 2:1. [9] Тушить пожар можно с помощью спиртостойкой водной пленкообразующей пены (АР-АФФФ). [8] [9]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «ГЕСТИС-Стоффдатенбанк» . gestis.dguv.de
- ^ Лианхун Сюй, Рави Курукуласурия, Энциклопедия реагентов для органического синтеза «Трихлорсилан», 2006. дои : 10.1002/047084289X.rt213.pub2
- ^ Зиммлер, В. «Неорганические соединения кремния». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a24_001 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ «Процессы и системы получения неравновесного трихлорсилана» . Гугл Патенты . 10 ноября 2012 г. Проверено 29 июня 2024 г.
- ^ «Производство поликремния: процесс Сименс» . Исследования Бернройтера . 29 июня 2020 г. Проверено 29 июня 2024 г.
- ^ Чех Дж., Табориски Р. (2012). «Стабильность монослойного покрытия ФДТС на инструментах для литья алюминия». Прикладная наука о поверхности . 259 : 538–541. Бибкод : 2012ApSS..259..538C . дои : 10.1016/j.apsusc.2012.07.078 .
- ^ Джордж С. Ли, Дэвид Ф. Элер, Р. А. Бенкесер «Метильные группы путем восстановления ароматических карбоновых кислот трихлорсиланом - три-н-пропиламин: 2-метилбифенил» Org. Синтез. 1977, том 56, стр. 83. дои : 10.15227/orgsyn.056.0083
- ^ Jump up to: а б с Трихлорсилан: Паспорт безопасности P-4823 (PDF) (Отчет). Linde Inc., 3 февраля 2022 г. Архивировано из оригинала (PDF) 6 июня 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Информационный бюллетень об опасных веществах: трихлорсилан (PDF) (отчет). Департамент здравоохранения Нью-Джерси. Октябрь 2010.