Получение алкилсиланов взаимодействием металлоорганических соединений с алкилхлорсиланами - Курсовая работа

Технический прогресс в значительной степени зависит от использования новых материалов и технологий. Поэтому в последнее время в промышленно развитых странах стали уделять все больше внимания композиционным материалам, получаемым из алкилсиланов: кремнийкарбидной высокотемпературной керамике, SiC покрытиям, C-SiC композитам различных модификаций. Алкилсиланы, по сравнению с алкилгалогенсиланами, дают возможность получения не содержащих галогена чистых SiC материалов, не загрязняют атмосферу галогенсодержащими выбросами при получении карбида кремния и композитов на его основе, позволяют использовать оборудование из обычных не коррозионностойких материалов при работе с ними и при их термическом разложении. Свойства алкилсиланов В настоящей работе рассматриваются алкилсиланы, содержащие хотя бы одну связь Si-H. Они восстанавливают концентрированную серную и азотную кислоты, перманганат калия, многие соли и оксиды переходных металлов (ртути, меди) Реакционная способность рассматриваемых веществ в химических реакциях изменяется в соответсвии с приведенным ниже рядом: RSiH3>R2SiH2>R3SiH Низшие алкилсиланы, такие как метилсилан, диметилсилан, этилсилан при комнатной температуре являются газами, а диэтилсилан - уже жидкостью. Наиболее важными являются следующие: · взаимодействие металлоорганических соединений с алкилхлорсиланами; · взаимодействие гидридов металлов с алкилхлорсиланами; · каталитическое диспропорционирование соединений, содержащих алкилгидридсилановый фрагмент; · гидрирование алкилхлорсиланов и тетраалкилсиланов. 2.1 Получение алкилсиланов взаимодействием металлоорганических соединений с алкилхлорсиланами Впервые о получении алкилсиланов сообщили A.Stok и C.Somieski в 1919 году. Н.Н. Корнеев с сотрудниками применили вместо Mg-органических реагентов А1-органические: nR2AlH RSiH3.nRn ->nR2AlR RSiH3 где n=2,3 R=C2H5,1-С4Н9; R=CH3, C2H5; R=Cl,OCH3,OC2H5. Продукт, образовавшийся в процессе реакции конденсировали в ловушке, охлаждаемой жидким азотом, затем переконденсацией собирали во вторую ловушку, также охлаждаемую жидким азотом и определяли массу сконденсировавшегося алкилсилана. При взаимодействии метилдиэтоксисилана с диизобутилалюминийгидридом, взятым в 10% мольном избытке, в присутствии большого избытка триизобутилалюминия и 20% мольной добавки хлорида алюминия максимальный выход метилсилана достигал 96%. Выход целевого продукта составил около 66%. Для исследования зависимости давления насыщенного пара метилсилана от температуры R. Shade и G.Cooper использовали метилсилан, полученный взаимодействием метилтрихлорсилана с алюмогидридом лития в среде н-дибутилового эфира: CH3SiCl3 LiAIH4 ==> CH3SiH3 LiCl AlCl3 Однако проведенный хроматографический анализ такого метилсилана показал, что в нем содержатся примеси не только исходного метилтрихлорсилана, но и метилдихлорсилана, диметилсилана и триметилсилана. 3RCl SiHCl3 6Na -> HSiR3 6NaCl 2.3 Получение алкилсиланов каталитическим диспропорционированием соединений, содержащих алкилгидридсилановый фрагмент Ранние примеры реакций диспропорционирования кремнийорганических соединений, приводящих к АГС, обобщены в известных работа. Кроме того данный способ позволяет вводить в реакцию гидросилирования в жидкой фазе те олефины, которые при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии, без пневматического удара (резкого повышения давления за короткий промежуток времени), используя стандартную аппаратуру низкого давления (р CH3-SiCl3 CH3MgJ > (CH3)2-SiCl2 CH3MgJ > (CH3)4Si Практически вместо магнийгалоизоорганических соединений применяют галоидный алкил и магний: SiCl4 C2H5Br Mg > C2H5-SiCl3 C2H5Br Mg (CH3)2-SiCl2 Более устойчивыми являются алкилсиланы, в которых нет атомов водорода при кремнии, - тетраалкилсиланы.