క్లోరోసిలేన్
మరింత సమాచారం: ట్రైక్లోరోసిలేన్
అకర్బన రసాయన శాస్త్రంలో, క్లోరోసిలేన్లు అనేవి సిలేన్ (SiH4)కు సంబంధించిన, క్లోరిన్ కలిగిన రియాక్టివ్ రసాయన సమ్మేళనాల సమూహం. ఇవి అనేక రసాయన ప్రక్రియలలో ఉపయోగించబడతాయి. ఇటువంటి ప్రతి రసాయనం కనీసం ఒక సిలికాన్-క్లోరిన్ (Si\sCl) బంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ట్రైక్లోరోసిలేన్ అత్యధిక స్థాయిలో ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. క్లోరోసిలేన్ల యొక్క మాతృ నిర్మాణం సిలికాన్ టెట్రాక్లోరైడ్ (SiCl4).[1]
సంశ్లేషణ
హైడ్రోక్లోరోసిలేన్లు
వీటిలో క్లోరోసిలేన్ (H3SiCl), డైక్లోరోసిలేన్ (H2SiCl2), మరియు అన్నింటికంటే ముఖ్యమైనది ట్రైక్లోరోసిలేన్ (HSiCl3) ఉన్నాయి. ట్రైక్లోరోసిలేన్ ఉత్పత్తికి ఆదర్శవంతమైన సమీకరణం:[2]
- 2 Si + 6 HCl -> 2 HSiCl3 + 2 H2
మిథైల్ క్లోరోసిలేన్లు
మిథైల్ ట్రైక్లోరోసిలేన్ (CH3SiCl3), డైమిథైల్ డైక్లోరోసిలేన్ ((CH3)2SiCl2), మరియు ట్రైమిథైల్ సిలైల్ క్లోరైడ్ ((CH3)3SiCl) అనేవి డైరెక్ట్ ప్రాసెస్ ద్వారా, అంటే మిథైల్ క్లోరైడ్ను సిలికాన్-రాగి మిశ్రమ లోహంతో చర్య జరిపించడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.[3] ఈ మూడు మిథైల్ క్లోరోసిలేన్లు ఆర్గానోసిలికాన్ రసాయన శాస్త్రంలో సాధారణ కారకాలు.
చర్యలు
మిథైల్ క్లోరోసిలేన్లు నీటితో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, తద్వారా సిలోక్సేన్లు ఏర్పడతాయి. ట్రైమిథైల్ సిలైల్ క్లోరైడ్ విషయంలో, జలవిశ్లేషణ చెందిన ఉత్పత్తి హెక్సామిథైల్ డైసిలోక్సేన్:
- 2 ((CH3)3SiCl + H2O -> [(CH3)3Si]2O + 2 HCl
డైమిథైల్ డైక్లోరోసిలేన్ యొక్క ఇలాంటి చర్య సిలోక్సేన్ పాలిమర్లు లేదా వలయాలను ఇస్తుంది:
- n (CH3)2SiCl2 + n H2O -> [(CH3)2SiO]_{n} + 2n HCl
Si-Cl బంధాలను కలిగి ఉన్న అనేక సమ్మేళనాలను లిథియం అల్యూమినియం హైడ్రైడ్ ఉపయోగించి హైడ్రైడ్లుగా మార్చవచ్చు. సిలేన్ తయారీకి ఈ రకమైన మార్పిడిని ప్రదర్శించారు:
- SiCl4 + LiAlH4 -> SiH4 + AlCl3 + LiCl
ఉపయోగం
సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో అత్యంత స్వచ్ఛమైన సిలికాన్ ఉత్పత్తిలో సిలికాన్ టెట్రాక్లోరైడ్ మరియు ట్రైక్లోరోసిలేన్ మధ్యంతర పదార్థాలుగా పనిచేస్తాయి. ముడి సిలికాన్ నుండి పొందిన క్లోరోసిలేన్లు ఫ్రాక్షనల్ డిస్టిలేషన్ (పాక్షిక స్వేదనం) పద్ధతుల ద్వారా శుద్ధి చేయబడతాయి మరియు తర్వాత 99.999999999 స్వచ్ఛత కలిగిన సిలికాన్‌ను పొందడానికి హైడ్రోజన్‌తో క్షయకరణం చేయబడతాయి.
సేంద్రియ క్లోరోసిలేన్లు తరచుగా సిలికాన్ మరియు గాజు ఉపరితలాలకు కోటింగ్లుగా, మరియు సిలికాన్ (పాలిసిలోక్సేన్) పాలిమర్ల ఉత్పత్తిలో ఉపయోగించబడతాయి. ఫినైల్ క్లోరోసిలేన్లు మరియు అనేక ఇతరాలను ఉపయోగించగలిగినప్పటికీ, మిథైల్ సిలోక్సేన్లు అత్యధిక పరిమాణంలో ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.
మిథైల్ క్లోరోసిలేన్లు ఒకటి నుండి మూడు మిథైల్ గ్రూపులను కలిగి ఉంటాయి. డైమిథైల్ డైక్లోరోసిలేన్ విషయంలో, రెండు క్లోరిన్ పరమాణువులు అందుబాటులో ఉంటాయి, కాబట్టి అదనపు నీటితో చర్య జరిపినప్పుడు సిలికాన్ పరమాణువుల మధ్య ఈథర్ వంటి బంధాల సరళ గొలుసు ఏర్పడుతుంది. పాలీఈథర్ల వలె, ఈ సౌకర్యవంతమైన బంధాలు రబ్బరు వంటి పాలిమర్, పాలిడైమిథైల్ సిలోక్సేన్ (PDMS)ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. మిథైల్ ట్రైక్లోరోసిలేన్ను PDMS అణువులలో బ్రాంచింగ్ మరియు క్రాస్-లింకింగ్ ప్రేరేపించడానికి ఉపయోగించవచ్చు, అయితే క్లోరోట్రైమిథైల్ సిలేన్ వెన్నెముక గొలుసులను ముగించడానికి, అణు భారాన్ని పరిమితం చేయడానికి ఉపయోగపడుతుంది.
సిలికాన్ సంశ్లేషణలో క్లోరిన్‌కు బదులుగా ఇతర ఆమ్ల-ఏర్పడే జాతులు, ముఖ్యంగా ఎసిటేట్, తక్కువ వ్యత్యాసంతో భర్తీ చేయగలవు. క్లోరోసిలేన్ల యొక్క ఈ అనలాగ్‌లు వినియోగదారులకు విక్రయించే సీలాంట్లు మరియు అడెసివ్‌లలో, మరియు తక్కువ విషపూరితం కారణంగా వైద్య-స్థాయి సిలికాన్ కోసం పూర్వగాములుగా చాలా సాధారణం.
సూచనలు
- ↑ .
- ↑ (1963). "Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed.". 2page=691. Academic Press.
- ↑ (1997). "Organosilicon Chemistry III". 478–483. ISBN 978-3-527-29450-3. doi:10.1002/9783527619900.ch79.
మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Chlorosilane” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Chlorosilane ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.
