క్లోరోట్రైఫ్లోరోసిలేన్

From LTRC
Revision as of 18:15, 4 October 2026 by Abhinaya (talk | contribs) (ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Chlorotrifluorosilane” వ్యాసానికి తెలుగు అనువాదం)
(diff) ← Older revision | Latest revision (diff) | Newer revision → (diff)

సిలికాన్ క్లోరోట్రైఫ్లోరైడ్[1]

క్లోరోట్రైఫ్లోరోసిలేన్ (Chlorotrifluorosilane) అనేది SiClF3 ఫార్ములా కలిగిన ఒక అకర్బన వాయు సమ్మేళనం. ఇది సిలికాన్, ఫ్లోరిన్ మరియు క్లోరిన్లతో కూడి ఉంటుంది. ఇది ఒక సిలేన్, ఇందులో హైడ్రోజన్ పరమాణువులకు బదులుగా ఫ్లోరిన్ మరియు క్లోరిన్ పరమాణువులు ఉంటాయి.

ఉత్పత్తి

అన్‌హైడ్రస్ అల్యూమినియం క్లోరైడ్ మరియు సోడియం హెక్సాఫ్లోరోసిలికేట్ మిశ్రమాన్ని 190 నుండి 250 °C మధ్య వేడి చేయడం ద్వారా క్లోరోట్రైఫ్లోరోసిలేన్ కలిగిన వాయువుల మిశ్రమం విడుదలవుతుంది. వీటిని -196 °C వద్ద ద్రవీకరించి, -78 °C వరకు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద భిన్న స్వేదనం (fractional distillation) చేస్తారు.[2]

SiClF3ను సిలికాన్ టెట్రాక్లోరైడ్ మరియు సిలికాన్ టెట్రాఫ్లోరైడ్ వాయువులను 600 °C వద్ద చర్య జరిపించడం ద్వారా తయారు చేయవచ్చు, దీనివల్ల సుమారు నాలుగో వంతు SiClF3 కలిగిన ఫ్లోరోక్లోరోసిలేన్ల మిశ్రమం ఏర్పడుతుంది.

SiClF3ను సిలికాన్ టెట్రాక్లోరైడ్ను యాంటిమోనీ ట్రైఫ్లోరైడ్తో చర్య జరిపించడం ద్వారా తయారు చేయవచ్చు. దీనికి యాంటిమోనీ పెంటాక్లోరైడ్ ఉత్ప్రేరకం సహాయపడుతుంది. ఉత్పత్తులను స్వేదనం చేయడం ద్వారా టెట్రాఫ్లోరోసిలేన్ మరియు డైక్లోరోడైఫ్లోరోసిలేన్ నుండి దీనిని వేరు చేస్తారు.[3][4][5]

500 °C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సిలికాన్ టెట్రాఫ్లోరైడ్, ఫాస్పరస్ ట్రైక్లోరైడ్తో చర్య జరిపి కొంత SiClF3ను ఇస్తుంది. SiF4 చాలా స్థిరమైనది కాబట్టి ఇది అసాధారణమైనది.[6]

సిలికాన్ టెట్రాక్లోరైడ్, ట్రైఫ్లోరో(ట్రైక్లోరోమిథైల్)సిలేన్తో చర్య జరిపి SiClF3 మరియు CCl3SiCl3లను ఇస్తుంది.[7]

2-క్లోరోఇథైల్ ట్రైఫ్లోరోసిలేన్ లేదా 1,2-డైక్లోరోఇథైల్ ట్రైఫ్లోరోసిలేన్‌లను ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లేజర్ ద్వారా విడగొట్టి SiClF3 మరియు C2H4 (ఇథిలీన్) లేదా వినైల్ క్లోరైడ్ పొందవచ్చు. లేజర్‌ను సిలికాన్ యొక్క ఒక నిర్దిష్ట ఐసోటోప్ యొక్క కంపన పౌనఃపున్యానికి ట్యూన్ చేయడం ద్వారా, వివిధ ఐసోటోపోమర్లను ఎంపిక చేసి విడగొట్టవచ్చు, తద్వారా సిలికాన్ యొక్క ఒకే ఐసోటోప్‌ను కేంద్రీకరించే ఉత్పత్తిని పొందవచ్చు. ఉదాహరణకు, CO2 లేజర్లో 934.5 cm−1 లైన్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా సిలికాన్-30ని 80%కి పెంచవచ్చు.[8]

స్కమ్బ్ మరియు గాంబుల్ ద్వారా SiClF3 యొక్క మొదటి ప్రచురిత తయారీ హెక్సాఫ్లోరోడైసిలేన్‌ను క్లోరిన్‌లో పేల్చడం ద్వారా జరిగింది: Si2F6 + Cl2 → 2SiClF3. ఈ పేలుడు వల్ల వచ్చే ఇతర ఉత్పత్తులలో అమోర్ఫస్ సిలికాన్, SiCl2F2 మరియు SiF4 ఉండవచ్చు.[9]

క్లోరిన్, సిలికాన్ టెట్రాఫ్లోరైడ్తో అల్యూమినియం చిప్స్ సమక్షంలో 500-600 °C వద్ద చర్య జరిపి ప్రధానంగా సిలికాన్ టెట్రాక్లోరైడ్ మరియు కొంత SiClF3ని తయారు చేస్తుంది.[10]

మెర్క్యురిక్ క్లోరైడ్ను SiF3Co(CO)4తో వేడి చేసినప్పుడు బంధం విడిపోయి 90% దిగుబడితో SiClF3 ఏర్పడుతుంది.[11]

SiF4 మరియు క్లోరోడైమిథైల్ ఫాస్ఫైన్ కలయిక కొంత SiClF3ని ఇస్తుంది.[12]

ట్రైఫ్లోరోసిలేన్ SiHF3 వాయు క్లోరిన్‌తో చర్య జరిపి SiClF3 మరియు HClని ఇస్తుంది.[13]

ధర్మాలు

అణు పరిమాణం మరియు కోణాలు

Si–Cl బంధం పొడవు 1.996 Å మరియు Si–F బంధం పొడవు 1.558 Å. బంధ కోణం ∠FSiCl = 110.2° మరియు ∠FSiF = 108.7°.[3] సిలికాన్ మరియు క్లోరిన్ మధ్య బంధం పొడవు అసాధారణంగా తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది 31% ద్విబంధాన్ని సూచిస్తుంది. దీనిని మరింత అయానిక్ ఫ్లోరైడ్ బంధాలు కొంత చార్జ్‌ను ఉపసంహరించుకోవడం ద్వారా క్లోరిన్‌పై పాక్షిక ధనాత్మక చార్జ్‌ను అనుమతించడం ద్వారా వివరించవచ్చు.[14]

అణు డైపోల్ మూమెంట్ 0.636 Debye.[3]

స్థూల ధర్మాలు

129.18 మరియు 308.83 K మధ్య ఉష్ణోగ్రత T (Kలో) వద్ద బాష్ప పీడనం (mm Hgలో) log10 P = 102.6712 -2541.6/T -43.347 log10 T + 0.071921T -0.000045231 T2 ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది.[15]

క్లోరోట్రైఫ్లోరోసిలేన్ యొక్క సంయోగ ఉష్ణం (heat of formation) 298K వద్ద -315.0 kcal/mol.[16]

చర్యలు

క్లోరోట్రైఫ్లోరోసిలేన్ నీటితో జలవిశ్లేషణం (hydrolysis) చెంది సిలికాను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

క్లోరోట్రైఫ్లోరోసిలేన్ గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ట్రైమిథైల్ స్టానేన్ ((CH3)3SnH)తో చర్య జరిపి సుమారు 60 గంటల్లో ట్రైఫ్లోరోసిలేన్ను తయారు చేస్తుంది.[17]

ఉపయోగం

ప్రతిపాదిత ఉపయోగాలలో అధిక బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ మరియు తక్కువ గ్లోబల్ వార్మింగ్ పొటెన్షియల్ కలిగిన డైఎలెక్ట్రిక్ వాయువు, ఫ్లోరినేటెడ్ సిలికా సూట్ తయారీకి పూర్వగామి (precursor), మరియు వేపర్ డిపాజిషన్ వాయువు ఉన్నాయి.

సంబంధిత పదార్థాలు

క్లోరోట్రైఫ్లోరోసిలేన్ పిరిడిన్తో SiClF3.2py (py=పిరిడిన్) ఫార్ములాతో ఒక సంకలన సమ్మేళనాన్ని (addition compound) ఏర్పరుస్తుంది.[18] ట్రైమిథైల్ అమైన్తో కూడా ఒక సంకలన సమ్మేళనం ఉంది.[19][20] ఈ సంకలన సమ్మేళనం ట్రైమిథైల్ అమైన్ వాయువును క్లోరోట్రైఫ్లోరోసిలేన్‌తో కలిపి -78 °C వద్ద ఘనపదార్థంగా మార్చడం ద్వారా తయారవుతుంది. దీనిని ఎనిమిది గంటల కంటే ఎక్కువ సమయం ట్రైమిథైల్ అమైన్ ద్రవంలో ఉంచితే, డైఅమైన్ కాంప్లెక్స్ (2Me3N·SiClF3) ఏర్పడుతుంది.[20] 0° వద్ద మోనోఅమైన్ కాంప్లెక్స్ యొక్క వియోజన పీడనం (disassociation pressure) 23 mm Hg.[20]

SiClF3− అనేది అక్షంపై Cl మరియు F పరమాణువులను కలిగి ఉన్న త్రిభుజాకార ద్విపిరమిడ్ ఆకారం. తటస్థ అణువుపై గామా కిరణాలు పడినప్పుడు ఇది ఏర్పడుతుంది.[21]

క్లోరోటెట్రాఫ్లోరోసిలికేట్ (IV) (SiClF4−) ఒక స్థిరమైన లేత పసుపు రంగు స్పటిక సమ్మేళనం టెట్రాఇథైల్ అమ్మోనియం క్లోరోటెట్రాఫ్లోరోసిలికేట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.[22]

మూలాలు

  1. ↑ (2009-09-22). Inorganic Syntheses. 266. John Wiley & Sons. ISBN 9780470132654.
  2. ↑ (1952). Notizen: Zur Kenntnis anorganischer Säurefluoride (I). Zeitschrift für Naturforschung. 7 (3) 191–192. doi:10.1515/znb-1952-0310.
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 (November 1988). "Microwave spectrum, structure, quadrupole coupling constant and dipole moment of chlorotrifluorosilane and iodotrifluorosilane". Journal of Molecular Structure. 190 419–434. doi:10.1016/0022-2860(88)80301-6.
  4. ↑ (July 1935). "The Fluorochlorosilanes". Journal of the American Chemical Society. 57 (7) 1333–1337. doi:10.1021/ja01310a050.
  5. ↑ (1940). Annual Reports on the Progress of Chemistry. 151.
  6. ↑ (September 1985). "Halogen exchange reactions of silicon tetrafluoride with phosphorus trichloride and phosphoryl chloride". Journal of Fluorine Chemistry. 29 (4) 463–466. doi:10.1016/S0022-1139(00)85111-8.
  7. ↑ (April 1977). "Reaktionen von Halogeniden des Siliciums, Germaniums und Zinns mit Diazomethan und Dichlorcarben- Transfer-Agentien". Chemische Berichte. 110 (4) 1545–1554. doi:10.1002/cber.19771100437.
  8. ↑ (July 2011). "Infrared photoreaction of 2-chloroethyltrifluorosilane". Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 222 (1) 77–80. doi:10.1016/j.jphotochem.2011.05.004.
  9. ↑ (October 1932). "Fluorochlorides of Silicon". Journal of the American Chemical Society. 54 (10) 3943–3949. doi:10.1021/ja01349a018.
  10. ↑ (2009-09-17). Inorganic Reactions and Methods, the Formation of Bonds to Halogens. 361. John Wiley & Sons. ISBN 9780470145388.
  11. ↑ (2013-09-03). Organosilicon Chemistry: 2: Plenary Lectures Presented at the Second International Symposium on Organosilicon Chemistry. 443. Elsevier. ISBN 9781483284828.
  12. ↑ (1999). Journal of the Chinese Chemical Society. 450. Chinese Chemical Society. ISBN 9780021926541.
  13. ↑ (1996). Silicon: Supplement volume. 103. Springer. ISBN 9783540937289.
  14. ↑ (January 1960). The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals: An Introduction to Modern Structural Chemistry. 312. Cornell University Press. ISBN 0801403332.
  15. ↑ (1995). "Handbook of Vapor Pressure". 4 352–357. ISBN 9780884153948. doi:10.1016/S1874-8813(06)80008-9.
  16. ↑ (1993). THEORETICAL INVESTIGATIONS OF THE THERMOCHEMISTRY AND THERMAL DECOMPOSITION OF SILANES, HALOSILANES, AND ALKYLSILANES. Advances in Silicon Chemistry. 2 153.
  17. ↑ (1996). Silicon: Supplement volume. 83. Springer. ISBN 9783540937289.
  18. ↑ (February 1976). "Über einige Verbindungen gemischter Siliciumhalogenide mit Pyridin". Chemische Berichte. 109 (2) 411–414. doi:10.1002/cber.19761090201.
  19. ↑ (1965). Stereochemistry, mechanism and silicon: An introduction to the dynamic stereochemistry and reaction mechanisms of silicon centers. 19–20. McGraw-Hill.
  20. ↑ 20.0 20.1 20.2 (1959). "21. Co-ordination of trimethylamine by halides of silicon, germanium, and tin". Journal of the Chemical Society (Resumed). 99–103. doi:10.1039/JR9590000099.
  21. ↑ (January 1978). "ESR spectrum and structure of the SiF3Cl− radical anion". Chemical Physics Letters. 53 (2) 337–340. doi:10.1016/0009-2614(78)85410-4.
  22. ↑ (May 1992). "The preparation and Raman spectroscopic study of the chlorotetrafluorosilicate (IV) ion, SiF4Cl−". Journal of Molecular Structure. 268 (4) 353–361. doi:10.1016/0022-2860(92)80222-4.

అదనపు పఠనం

  • (March 1971). "Radio frequency-microwave double resonance as a tool in the analysis of microwave spectra". Journal of Molecular Spectroscopy. 37 (3) 445–463. doi:10.1016/0022-2852(71)90176-7.
  • (March 1950). "Microwave Spectra and Molecular Constants of Trifluorosilane Derivatives. SiF3H, SiF3CH3, SiF3Cl, and SiF3Br". Physical Review. 77 (5) 719. doi:10.1103/PhysRev.77.719.
  • (1951). "The Microwave Spectra and Molecular Structures of Trifluorosilane Derivatives". The Journal of Chemical Physics. 19 (7) 965. doi:10.1063/1.1748418.
  • (December 1979). "Infrared matrix isolation studies of the M+SiF5- ion pair and its chlorine-fluorine analogs". Inorganic Chemistry. 18 (12) 3339–3343. doi:10.1021/ic50202a012.
  • (August 1988). "Boron atom reactions with silicon and germanium tetrahalides". The Journal of Physical Chemistry. 92 (16) 4658–4662. doi:10.1021/j100327a020.

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Chlorotrifluorosilane” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Chlorotrifluorosilane ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=క్లోరోట్రైఫ్లోరోసిలేన్&oldid=1454"