В молекуле триметилхлорсилана атомы кремния соединены тремя метильными группами и одним атомом хлора единственной связью, которая имеет приблизительную тетраэдрическую конфигурацию, с углом связи, близким к 109,5°, и это своего рода важные кремнийорганические соединения с широким спектром действия. прикладные ценности во многих областях.
I. Продукты
Химическое название: Хлортриметилсилан
Псевдоним: Триметилсилил хлорид/хлорид триметил
Английское название: хлортриметилсилан
Молекулярная формула: C3H9ClSi
Молекулярная масса: 108,64
CAS: 75-77-4
Соответствующие иностранные марки:
| поставщик | оценки |
| Amresco/Sigma, США | KLC104814 (≥99,0% GC), KLC104813 (>98,0% GC) |
Известные зарубежные производители:
| поставщик | оценки | записка |
| "Эвоник Индастриз" | Нет конкретного номерного знака | Evonik - один из ведущих мировых поставщиков силиконовых химикатов. |
| Компания Dow Chemical | Продукция бренда Dow | Предлагает широкий ассортимент силиконовых химикатов, в том числе триметилхлорсилан. |
| Химикат Шин-Эцу | Название бренда не разглашается | Известный японский производитель силикона с надежным качеством продукции. |
| Ваккер Хеми | Серия GENIOSIL | Охватывает широкий спектр силановых продуктов, включая хлортриметилсилан. |
| Желест | Продукция, предназначенная для производства специальных химикатов и материалов | Производит силиконовые изделия для лабораторных и промышленных нужд. |
| Альфа Эзар | Нет конкретного номерного знака | В основном используется на рынке лабораторных химических реагентов высокой чистоты |
| Карл Рот | PEPTIPURE® ≥99% | В основном используется для газовой хроматографии (GC) и других применений, где требуется высокая чистота. |
Являясь важным компонентом кремнийорганической химии, триметилхлорсилан обладает уникальными химическими свойствами и широким спектром применения. Он может быть использован не только для получения различных кремнийорганических соединений и кремнийорганических материалов, но также может быть использован в качестве реагента для участия в различных реакциях органического синтеза и занимает важное место в промышленном производстве и научных исследованиях.
В последние годы, благодаря постоянному прогрессу науки и техники и углубленному развитию различных областей, области его применения также расширяются и внедряются инновации.
Физические и химические показатели:
| Показатель | типичное значение |
| Внешний вид и запах | Бесцветная прозрачная жидкость с раздражающим запахом |
| Плотность (25°C, г/см3) | 0.854 |
| Температура кипения ℃ | 57 |
| Показатель преломления (nD25) | 1.500 |
| растворимость | Растворим в органических растворителях, таких как этанол и эфир, но нерастворим в воде. Реагирует с водой с образованием хлористого водорода и триметилсиланола. |
II. Принципы реагирования:
Триметилхлорсилан имеет реакционноспособный атом хлора на атоме кремния и поэтому способен участвовать в широком спектре реакций органического синтеза, особенно в реакциях нуклеофильного замещения и конденсации.
Нуклеофильное замещение: Связь кремний-хлор в триметилхлорсилане делает атом хлора хорошей уходящей группой благодаря его высокой полярности. В присутствии нуклеофильных реагентов (например, воды или спиртов) атом кремния подвержен воздействию нуклеофильных реагентов, что приводит к реакциям нуклеофильного замещения.
Пример:
Ø реагирует с водой с образованием триметилсиланола ((CH3)3SiOH);
Ø Реагирует со спиртом с образованием триметилсилилового эфира ((CH3)3SiOR).
Эти типы реакций используются в органическом синтезе для введения (например, гидроксильной или аминозащитной) и удаления защитных групп и играют важную роль, особенно в многоступенчатом синтезе.
Реакция конденсации: Благодаря своей высокой реакционной способности, связь кремний-хлор в триметилхлорсилане может конденсироваться с различными соединениями, содержащими гидроксильные или аминогруппы, образуя связи кремний-кислород или кремний-азот, и этот тип реакции конденсации является важным способом получения функциональных материалов на основе кремния.
Пример:
Конденсация с гидроксильными соединениями для применения в синтезе силоксановых полимеров и функционализированных эфирных соединений кремния.
Пример: Реакция с диолами или полиолами с образованием силоксановых цепей или сшитых силоксидов.:
(CH3)3SiCl+HO-R-OH→(CH3)3Si-O-R-O-Si(CH3)3+2HCl
Конденсация с аминосоединениями, используемыми при приготовлении катализаторов на основе силикона, промежуточных продуктов для лекарственных препаратов и специальных химикатов. Пример: Реакция с аминосоединениями с образованием триметилсилиламина ((CH3)3Si-NR2).:
(CH3)3SiCl+R-NH2→(CH3)3Si-NHR+HCl
Конденсация (реакция сшивания) с полигидроксисоединениями с образованием сетчатых силикон-кислородных полимеров, используемых в таких продуктах, как синтетические покрытия, клеи, силиконы и водоотталкивающие средства.
При конденсации с ангидридами или сложными эфирами образуются силиловые эфиры, которые используются в синтезе специальных силановых реагентов.
(CH3)3SiCl+CH3COO-R→(CH3)3Si-OCOCH3+R-Cl
Реакции конденсации являются важным типом реакций для триметилхлорсиланов, особенно при получении оксидов кремния, нитридов кремния и кремнийорганических функционализированных производных. Эти реакции широко используются в органическом синтезе, материаловедении, фармацевтике и промышленном катализе.
Галогенобмен: Триметилхлорсилан может быть галогенообменен с другими галогенированными соединениями для получения других триметилгалогенсиланов (например, (CH3)3SiF): (CH3)3SiCl+KF→(CH3)3SiF+KCl
Введение защитной группы: Триметилхлорсилан часто используется в качестве защитной группы для защиты функциональных групп, таких как спирты и фенолы, от вмешательства в последующие реакции путем образования силиловых эфирных связей.
Каталитическое соединение: Под действием катализаторов (таких как платиновые, палладиевые и другие катализаторы из благородных металлов или некоторые металлоорганические катализаторы) триметилхлорсилан может вступать в реакцию взаимодействия с другими силанами или органическими соединениями, образуя новые кремнийорганические соединения путем разрыва и образования химических связей. Этот тип реакции имеет важное прикладное значение в кремнийорганической химии и материаловедении и может быть использован для получения различных кремнийорганических материалов с особыми свойствами.
Реакция Гриньяра: Триметилхлорсилан также может вступать в реакцию с реагентами Гриньяра (например, R-MgX, где R - углеводородная группа, а X - галоген). В этом процессе силильная группа (т.е. триметилсилил) переносится для получения соответствующего триметилсилильного соединения и побочных продуктов, таких как хлорид магния. Этот тип реакции обычно необходимо проводить в безводных и бескислородных условиях, чтобы избежать побочных реакций. Взаимодействуя с реактивами Гриньяра, триметилхлорсилан может вводить определенные углеводородные группы, что еще больше расширяет спектр кремнийорганических соединений и областей их применения.
Ⅱ. Широкий спектр областей применения:
Химическая промышленность: Триметилхлорсилан в основном используется в качестве сырья и промежуточных продуктов органического синтеза в химической промышленности для получения многих видов кремнийорганических соединений и силанизированных производных Например, гексаметилдисилоксан (силиконовый эфир), гексаметилдисилазан, триметилцианосилан, силиконовое масло, поликремний, средство для укупорки метилсиликоновым маслом и так далее. Кроме того, он может быть применен в области получения поликремния.
Молекулярная структура триметилхлорсилана содержит три выступающие наружу метильные группы, и эта структурная особенность позволяет использовать его в качестве связующего агента для регулирования молекулярной массы полимеров в процессе синтеза кремнийорганических полимеров. Особенно при производстве силиконового масла, оно может эффективно регулировать молекулярную массу и эксплуатационные характеристики силиконового масла, вступая в реакцию с активными группами в конце молекулярной цепочки силиконового масла, образуя стабильную структуру покрытия. Триметилхлорсилан имеет широкий спектр применений в качестве укупорочного средства.
Фармацевтическая область: Триметилхлорсилан может быть использован для получения фармацевтических промежуточных продуктов, таких как 7-аминокефалоспорановая кислота (7-ACA), которая, в свою очередь, может быть использована для производства цефалоспориновых антибиотиков.
Другие области: Триметилхлорсилан также может быть использован в производстве специй, реагентов для газохроматографического анализа и так далее.
Приготовление специальных химикатов: Триметилхлорсилан также используется при приготовлении различных специальных химических веществ, таких как поверхностно-активные вещества, антипирены и так далее.
Инновационные приложения последних лет
Модификация наноматериалов: используется для модификации поверхности наночастиц с целью улучшения диспергируемости и гидрофобности материала, широко используется в высокоэффективных покрытиях и смазочных материалах.
Функционализированные межфазные материалы: используется в качестве модификаторов поверхности раздела фаз для батарей и полупроводниковых материалов для повышения долговечности и производительности электронных устройств.
Каталитические модификаторы в "зеленой" химии: Используется в качестве эффективных модификаторов катализаторов в зеленом синтезе для повышения эффективности и селективности катализа.
Подготовка самоочищающихся поверхностей: Использование его гидрофобных свойств для создания устойчивых к пятнам и воде поверхностей в таких областях, как строительные материалы и автомобильные оконные стекла.
Современные материалы для накопления энергии: Обработка поверхности материалов на основе кремния для литий-кремниевых аккумуляторов для повышения производительности и стабильности работы аккумуляторов.
Бионическое покрытие: В сочетании со специальными кремнийорганическими соединениями получается супергидрофобное покрытие, похожее на поверхность листа лотоса, которое используется в области антимикробных и антикоррозийных свойств.
Ⅲ. Путь вперед
Экологически чистый процесс: Оптимизируйте технологию производства и применения триметилхлорсилана, чтобы снизить воздействие на окружающую среду побочных продуктов, таких как хлористый водород.
Высококачественные электронные химикаты: Разработка электронных силанов более высокой чистоты в сочетании с потребностями полупроводниковой отрасли.
Новые силиконовые материалы: дальнейшее изучение их функционального применения в бионике, хранении энергии и медицине.
В последние годы, благодаря постоянному прогрессу науки и техники и углубленному развитию различных областей, области применения триметилхлорсилана также расширяются и внедряются инновации.
Новая область энергетики: В связи с расширением масштабов электронной промышленности Китая и солнечной энергетики, а также быстрым развитием производства новой энергии спрос на триметилхлорсилан, как на одно из важных сырьевых материалов для кремнийорганических соединений, растет. Особенно в процессе производства солнечных панелей, триметилхлорсилан может быть использован для получения высокоэффективных материалов на основе кремния для повышения эффективности преобразования и стабильности солнечных панелей.
Область охраны окружающей среды: Триметилхлорсилан также может найти применение в области охраны окружающей среды. Например, его можно использовать в качестве средства для разложения или адсорбции некоторых органических загрязнителей для очистки промышленных сточных вод или выхлопных газов от вредных веществ. Кроме того, благодаря своей хорошей летучести и реакционной способности триметилхлорсилан также может быть использован для получения некоторых высокоэффективных экологически чистых материалов или катализаторов.
Наука о материалах: В области материаловедения хлортриметилсилан может быть использован для получения новых материалов с особыми свойствами. Например, путем сополимеризации или реакции сшивания с другими соединениями могут быть получены новые силиконовые материалы с высокой прочностью, вязкостью, термостойкостью или коррозионной стойкостью. Эти материалы находят широкое применение в аэрокосмической промышленности, автомобилестроении, производстве электронных и электротехнических приборов и других областях.
Ⅳ. Краткое содержание:
Являясь важным кремнийорганическим соединением, триметилхлорсилан имеет широкий спектр применения во многих областях. В последние годы, благодаря постоянному прогрессу науки и техники и углубленному развитию различных областей, области его применения также расширяются и внедряются инновации. Ожидается, что в будущем хлортриметилсилан будет играть важную роль во многих областях и внесет больший вклад в научно-технический прогресс и социальное развитие человечества.
※ Фотографии из Интернета, в случае нарушения которых контакт удаляется.
Apr. 18, 2025
