Δισιλίνιο

Το δισιλίνιο [ αγγλικά: disilyn(e)] είναι ανόργανη ομοιοπολική χημική ένωση, που περιέχει πυρίτιο και υδρογόνο, και έχει μοριακό τύπο Si2H2, αν και παριστάνεται συχνά και με τον ημισυντακτικό τύπο HSi≡SiH. Αποτελεί το πυριτιούχο ανάλογο του αιθινίου. Το δισιλίνιο δεν είναι καλά γνωστό ή χαρακτηρισμένο και είναι κινητικά ασταθές, γιατί υπάρχει χημική ισορροπία μεταξύ ισομερών: Το πιο σταθερό είναι διγεφυροποιημένο μονής κατάστασης με πλήρη συστηματική ονομασία δις-μH-δισιλίνιο. Ακολουθεί σε σταθερότητα το μονογεφυροποιημένο μH-δισιλίνιο. Τέλος, έχει προβλεφθεί (θεωρητικά) η ύπαρξη και ενός τρίτου μη γερφυροποιημένο μονής κατάστασης ισομερούς. Όμως, ο όρος «(δι)σιλίνιο» επεκτείνεται και πέραν της «μητρικής» ένωσης και σε «θυγατρικές» που περιέχουν έναν τριπλό δεσμό Si≡Si, με γενικό τύπο R2Si2, όπου τα όχι απαραίτητα ίδια R μπορεί να είναι υδρογόνα, αλογόνα ή μια σειρά από μονοσθενείς ανόργανες ή οργανικές ρίζες. Τα (δι)σιλίνια (γενικά) αποτελούν τα πυριτιούχα ανάλογα των αλκινίων. Σε μέρος της χημικής βιβλιογραφίας η χρήση του όρου απαιτεί την ύπαρξη ακριβώς ενός τριπλού δεσμού Si≡Si, αλλά ένα άλλο τμήμα συμπεριλαμβάνει επίσης στα σιλίνια και ενώσεις που περιέχουν τριπλό δεσμό Si≡C. Χρησιμοποιήθηκε, επίσης, και ο όρος «πολυσιλίνια» για πολυμερείς ενώσεις με γενικό τύπο (SiR)n.

Εξερεύνηση δομής 

Το πρώτο παράδειγμα σιλινίου, απομονωμένου και χαρακτηρισμένου με κρυσταλλογραφία ακτίνων X, ήταν μια κρυσταλλική ένωση με σμαραγδί χρώμα, που αναφέρθηκε το 2004. Το μόριό της είχε δομή που αντιπροσωπεύεται από τον τύπο  [HC(SiMe3)2]Si(iPr)Si≡SiSi(iPr)[CΗ(SiMe3)2]. Παράχθηκε με αναγωγή [HC(SiMe3)2]Si(iPr)SiBr2SiBr2Si(iPr)[CΗ(SiMe3)2] από γραφιτιούχο κάλιο (KC8). Η ένωση αυτή { [HC(SiMe3)2]Si(iPr)Si≡SiSi(iPr)[CΗ(SiMe3)2] }, με συστηματική ονομασία 1,4-διισοπροπυλο-1,4-δι(τριμεθυλοσιλυλο)μεθυλο-2-τετρασιλίνιο, είναι ευαίσθητη στην παρουσία ατμοσφαιρικού αέρα ή υγρασίας, αλλά δεν τήκεται ούτε διασπάται μέχρι τους 128 °C. Με βάση τον τύπο της η ένωση αυτή ανήκει ειδικότερα στα 2-τετρασιλίνια. Τα τέσσερα (4) άτομα πυριτίου της κύριας αλυσίδας της ένωσης δομικά δεν είναι συγγραμμικά, όπως συμβαίνει στα αντίστοιχα αλκίνια, είναι όμως ομοεπίπεδα. Τα άτομα πυριτίου #1 και #4 βρίσκονται σε trans- θέση ως προς τον άξονα των ατόμων Si≡Si. Η γωνία Si≡Si-Si είναι 137°. Ο τριπλός δεσμός έχει μήκος 206 pm, δηλαδή είναι κατά 4% βραχύτερος από τον αντίστοιχο διπλό δεσμό Si=Si, στα δισιλένια, που έχει μήκος 214 pm, καθώς και πολύ βραχύτερος από τον αντίστοιχο απλό δεσμό Si-Si, στα δισιλάνια, που έχει μήκος 237 pm. Το χρώμα της ένωσης αποδίδεται στην αδύναμη μετάπτωση π → π*. Κάποιοι υπολογισμοί της τάξης δεσμού έδωσαν 2,6, ενώ κάποιοι άλλοι 2. Αντίδραση δισιλινίου με φαινυλαιθίνιο (PhC≡CH) έδωσε 1,2-επιδισιλενοβενζόλιο. Άλλοι ερευνητές ανέφεραν τη σύνθεση ενός 3-εξασιλινίου, με τύπο (tBu)3SiSi(Me)[Si(tBu)3]Si≡SiSi(Me)[Si(tBu)3]Si(tBu)3 και συστηματική ονομασία 2,5-διμεθυλο-2,5-δι[τρι(τριτοταγες βουτυλο)σιλυλο]-1,1,1,6,6,6-εξα(τριτοταγες βουτυλο)-3-εξασιλίνιο. Σε αυτήν την ένωση, το μήκος του τριπλού δεσμού υπολογίστηκε ότι είναι 207 pm.

Σύγκριση τριπλών δεσμών 

Έχει αναφερθεί ο σχηματισμός τριπλών δεσμών και μεταξύ βαρύτερων μελών της ομάδας 14 του περιοδικού συστήματος. Συγκεκριμένα, αναφέρθηκε ο σχηματισμός δεσμού Pb≡Pb το 2000, καθώς και δεσμών Sn≡Sn και Ge≡Ge το 2002,. Σε όλες αυτές τις ενώσεις οι υποκαταστάτες που ενώνονται με τα άτομα των τριπλών δεσμών δεν τοποθετούνται σε συγγραμμική θέση, αλλά σε ομοεπίπεδη trans γωνιακή, δηλαδή ομοιάζουν δομικά με τα δισιλίνια και όχι με τα αντίστοιχα αλκίνια.

Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις και αναφορές 

Ενώσεις πυριτίου
Υδρίδια
Ασταθείς ενώσεις