Кремнийорганические соединения, класс химических соединений, содержащих в молекулах связь кремний — углерод. Кремнийорганические соединения подразделяют на следующие группы.
1) Органогалогенсиланы [алкил (арил)-галогенсиланы] RnSiX4-n; органогидридгалогенсиланы RnSi H mX4-(n+m) (где Х — чаще Cl); органоалкоксисиланы RnSi (OR")4-n; органоацилоксисиланы RnSi (OCOR")4-n; органоаминосиланы Rn Si (N H 2)4-n.
2) Органосиланы (замещенные силаны) RnSi H 4-n.
3) Органосилоксаны, включающие дисилоксаны R3SiOSiR3, трисилоксаны R3Si O Si (R2) OSiR3 и т. д.; циклосилоксаны (R2SiO) n, где n = 3—10 (чаще 3—4)
4) Гетероциклические соединения, например диметилсилациклобутан
К соединениям первых двух групп примыкают близкие им по химическим свойствам соответствующие неорганические аналоги, такие, как галогенсиланы Si H mX4-m (см. Кремния галогениды ), силаны Si xH y (см. Кремневодороды ), а также алкоксисиланы Si (OR)4.
Получение. В промышленности наиболее важные Кремнийорганические соединения получают главным образом непосредственным взаимодействием хлористых алкилов (арилов) с кремнием в присутствии меди; наряду с главным продуктом реакции 2RCI+Si®R2Si Cl 2 образуется смесь различных соединений (RSiCI3, R3Si Cl, RHSiCl2 и др.), которые также находят применение в промышленности, например для синтеза Кремнийорганические соединения более сложной структуры или полимеров. Кремнийорганические соединения получают также реакциями с металлоорганическими соединениями: C H 3Si Cl 3+C 6H 5Mg Cl®C H 3(C 6H 5) Si Cl 2+Mg C I 2; термической конденсацией: C H 3Si H Cl 2+C H 2=C H Cl®C H 3(C H 2=C H) Si Cl 2+H C I; жидкофазной дегидроконденсацией: C H 3Si H Cl 2+C 6H 6®C H 3(C 6H 5) Si Cl 2+H 2; присоединением органогидридхлорсиланов к ненасыщенным соединениям: C H 3Si H Cl 2+RCH=СН2®C H 3(RCH2C H 2) Si Cl 2. Алкокси- и ацилоксисиланы получают чаще всего взаимодействием органохлорсиланов со спиртами, кислотами и др.
Свойства и применение. Почти все Кремнийорганические соединения — бесцветные жидкости (см. табл.); лишь некоторые из них, например циклосилоксаны (R2Si O)3, — твёрдые кристаллические вещества. Обычно Кремнийорганические соединения термически устойчивы (~600°С), перегоняются при атмосферном давлении и в вакууме; хорошо растворяются в углеводородах, хлорированных углеводородах, эфирах и др. органических растворителях; с водой не смешиваются. Кремнийорганические соединения легко гидролизуются, особенно органохлорсиланы (дымят на воздухе):
Образующиеся при гидролизе органогидроксисиланы вступают в межмолекулярную конденсацию с образованием органосилоксанов:
Под влиянием выделяющейся (или вводимой) кислоты происходит поликонденсация с образованием кремнийорганических полимеров . В соответствии с числом способных к гидролитическому отщеплению групп (обычно хлор, иногда алкокси-, ацилокси- или аминогруппы) различают моно-, ди-, три- и тетрафункциональные Кремнийорганические соединения, образующие при гидролизе соответственно дисилоксаны, смесь линейных полимеров H O (R2Si O) nH и низкомолекулярных циклических диорганосилоксанов (R^Si O) n (в основном n= 4), полимеры циклолинейной и сшитой структур (RSiO1,5) n и (Si O 2) n.
Циклические диорганосилоксаны (главным образом тримеры и тетрамеры), образующиеся также при термокаталитической деструкции (щелочь, 150—400°С) полимеров, содержащих концевые гидроксильные группы, используют для производства кремнииоиганических каучуков и кремнийорганических жидкостей . Смесь тетраэтоксисилана с продуктами его частичного гидролиза под техническим названием «этилсиликат» используют при приготовлении форм для точного литья по выплавляемым моделям.
С. А. Голубцов.