Αιθυλομεθυλοσιλάνιο

Το αιθυλομεθυλοσιλάνιο ή μεθυλοσιλυλαιθάνιο ή 2-σιλαβουτάνιο είναι ένα αλκυλοσιλάνιο. Από τις παραπάνω ονομασίες:
 Η πρώτη προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί διυποκατεστημένο σιλάνιο (SiH4), δηλαδή δύο άτομα υδρογόνου έχουν αντικατασταθεί από ένα μεθύλιο (CH3) και ένα αιθύλιο (CH3CH2).
 Η δεύτερη προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο αιθάνιο (CH3CH2CH3), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου έχει αντικατασταθεί από μεθυλοσιλύλιο (CH3SiH2).
 Η τρίτη είναι ονομασία που προκύπτει από την «ονοματολογία αντικαταστάσεως», δηλαδή βουτάνιο (CH3CH2CH2CH3) στο οποίο έχει αντικατασταθεί το άτομο άνθρακα (C) #2 από πυρίτιο (Si).

Με βάση το χημικό τύπο του, C2H8Si, έχει τα ακόλουθα τέσσερα (4) ισομερές θέσης:
 Προπυλοσιλάνιο ή 1-σιλυλοπροπάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH2CH2SiH3
 Ισοπροπυλοσιλάνιο ή 2-σιλυλοπροπάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH(SiH3)CH3
 Τριμεθυλοσιλάνιο ή διμεθυλοσιλυλομεθάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο (CH3)3SiH

 Δομή 

Η δομή του ομοιάζει γεωμετρικά με αυτήν του βουτανίου. Ωστόσο οι δεσμοί C-Si και Si-Η είναι πολωμένοι κατά την έννοια Cδ--Siδ+ και Siδ+-Hδ-, αντίστοιχα, γιατί το πυρίτιο έχει μικρότερη ηλεκτραρνητικότητα (1,90 κατά Paouling) και από τον άνθρακα (2,55 κατά Paouling) και από το υδρογόνο (2,20 κατά Paouling).

ΔεσμοίΤα δεδομένα προέρχονται από τους πίνακες δεδομένων των στοιχείων άνθρακα, πυριτίου και υδρογόνου και τις πηγές«Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982»Δεσμόςτύπος δεσμούηλεκτρονική δομήΜήκος δεσμούΙονισμόςC-Hσ2sp2-1s107 pm3% C- H+C-Cσ2sp2-2sp2154 pmC-Siσ2sp2-3sp2188 pm10,5% C- Si-Si-Hσ3sp2-1s143 pm3% Si+ H-ΓωνίεςHCSi109° 28'CSiH109° 28' HCH109° 28' HSiH109° 28'Στατιστικό ηλεκτρικό φορτίοΥπολογισμένο βάση του ιονισμού από τον παραπάνω πίνακα C#1' -0,195C#1 -0,165C#2 -0,09Η (Si-H) -0,03Η (C-H)+0,03Si +0,27

 Παραγωγή 

 Με οργανομαγνησιακή ένωση 

Με επίδραση αιθυλομαγνησιοϊωδίδιου (CH3CH2MgI) σε μεθυλοσιλυλοχλωρίδιο (CH3SiH2Cl) ή μεθυλομαγνησιοϊωδίδιου (CH3MgI) σε αιθυλοσιλυλοχλωρίδιο (CH3CH2SiH2Cl) παράγεται αιθυλομεθυλοσιλάνιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 267, §11.4Α.:
ή

 Με προπυλολίθιο και σιλυλοχλωρίδιο 

Με επίδραση αιθυλολιθίου (CH3CH2Li) σε μεθυλοσιλυλοχλωρίδιο (CH3SiH2Cl) ή μεθυλολίθιου (CH3Li) αιθυλοσιλυλοχλωρίδιο (CH3CH2SiH2Cl) παράγεται αιθυλομεθυλοσιλάνιοSCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, σελ. 42, §4.3.:
ή

 Με αντιδράσεις προσθήκης 

1. Με προσθήκη μεθυλοσιλανίου σε αιθένιο παράγεται μεθυλοσιλυλαιθάνιο:

2. Με προσθήκη υδρογόνου σε Si-μεθυλοεπισιλαιθάνιο παράγεται μεθυλοσιλυλαιθάνιο:

 Χημική συμπεριφορά και παράγωγα 

Το αιθυλομεθυλοσιλάνιο έχει ισχυρές αναγωγικές ιδιότητες, καθώς συνδυάζει τη συμπεριφορά καρβιδίου με εκείνη υδριδίου.

 Πυρηνόφιλη υποκατάσταση 

Διάφορα πυρηνόφιλα (Nu-) αντιδραστήρια, διασπούν, ανάλογα με τις συνθήκες, το δεσμό C-Si ή έναν από τους δεσμούς Si-Η (πιο εύκολα). Οι μηχανισμοί που επικρατούν είναι οι SN2 και SNi. Στην πρώτη περίπτωση σχηματίζεται ενδιάμεσο ασταθές προϊόν γενικού τύπου [CH3CH2SiH2NuCH3]- με δομή τριγωνικής διπυραμίδας, αφού το πυρίτιο μπορεί να αξιοποιεί και τα 3d τροχιακά του με υβριδισμό 3sp3d. Η γενική μορφή της πυρηνόφιλης υποκατάστασης σε αιθυλομεθυλοοσιλάνιο είναι η ακόλουθη:Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1..

 Με ANu συμβολίζεται πυρηνόφιλο αντιδραστήριο.
 Ο ρόλος του BF3 είναι να σχηματίζει το ενδιάμεσο σύμπλοκο [ANu-BF] και διευκολύνει την ενεργοποίηση του ANu.
 Παραδείγματα:

 Αιθυλομεθυλοσιλανόλη 

1. Με επίδραση νερού (H2O) σε αιθυλομεθυλοσιλάνιο παράγεται υδρογόνο και αιθυλομεθυλοσιλανόλη
 A = H, Nu = OH.

2. Με επίδραση αλκοόλης (ROH) σε αιθυλομεθυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στην αλκοόλη αλκάνιο (RH) και αιθυλομεθυλοσιλανόλη

 A = R, Nu = OH.

 Αιθυλαλκοξυμεθυλοοσιλάνιο 

Με επίδραση αιθέρα (ROR) σε αιθυλομεθυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στον αιθέρα αλκάνιο (RH) και αιθυλαλκοξυμεθυλοσιλάνιο (CH3CH2SiH(OR)CH3)
 A = R, Nu = OR.

 Αιθυλαλκινυλομεθυλοσιλάνιο 

Με επίδραση αλκινίων (RC ≡ CH) σε αιθυλομεθυλοσιλάνιο παράγεται υδρογόνο και αιθυλαλκινυλομεθυλοσιλάνιο [CH3CH2SiH(C ≡ CR)CH3]
 A = H, Nu = RC ≡ C.

 Αιθυλοκαρβαλκοξυμεθυλοσιλάνιο 

Με επίδραση εστέρα (RCOOR) σε αιθυλομεθυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στον εστέρα αλκάνιο (RH) και αιθυλοκαρβαλκοξυμεθυλοσιλάνιο (CH3CH2SiH(OOCR)CH3, εστέρας της αιθυλομεθυλοσιλανόλης)
 A = R, Nu = RCOO.

 Αιθυλομεθυλοσιλανονιτρίλιο 

Με επίδραση νιτριλίων (RCN) σε αιθυλομεθυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στο νιτρίλιο αλκάνιο (RH) και αιθυλομεθυλοσιλανονιτρίλιο 
 A = R, Nu = CN.

 Αιθυλαλκυλομεθυλοσιλάνιο 

Με επίδραση οργανομεταλλικών ενώσεων (π.χ RNa) σε αιθυλομεθυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο υδρίδιο (π.χ. NaH) και αιθυλαλκυλομεθυλοσιλάνιο (CH3CH2SiH(R)CH3) 
 A = Na, Nu = R.

 Αιθυλομεθυλοσιλανοθειόλη 

Με επίδραση θειόλης (RSH) σε αιθυλομεθυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στη θειόλη αλκάνιο (RH) και αιθυλομεθυλοσιλανοθειόλη

 A = R, Nu = SH.

 Αιθυλαλκυλοθειομεθυλοσιλάνιο 

Με επίδραση θειαιθέρα (RSR) σε αιθυλομεθυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στο θειαιθέρα αλκάνιο (RH) και αιθυλαλκυλοθειομεθυλοσιλάνιο (CH3CH2SiH(SR)CH2)
 A = R, Nu = SR.

 Αιθυλομεθυλοσιλιλαλογονίδιο 

Με επίδραση αλκυλαλογονίδιου (RX) σε αιθυλομεθυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο αλκάνιο (RH) και αιθυλομεθυλοσιλυλοχλωρίδιο (CH3CH2SiH(Χ)CH3)

 A = R, Nu = X.

 Αιθυλομεθυλοσιλαναμίνες 

1. Με επίδραση αμμωνίας (NH3) σε αιθυλομεθυλοσιλάνιο παράγεται υδρογόνο και αιθυλομεθυλοοσιλαναμίνη:

 A = H, Nu = NH2.

2. Με επίδραση πρωτοταγούς αμίνης (RNH2) σε αιθυλομεθυλοσιλάνιο παράγεται υδρογόνο και αιθυλο-Ν-αλκυλομεθυλοσιλαναμίνη (CH3CH2SiH(NHR)CH3):

 A = Η, Nu = RNH.

3. Με επίδραση δευτεροταγούς αμίνης (R2NH) σε αιθυλομεθυλοσιλάνιο παράγεται υδρογόνο και αιθυλο-Ν,N-διαλκυλομεθυλοσιλαναμίνη (CH3CH2SiH(NR2)CH3):

 A = Η, Nu = R2N.

 Προσθήκη 

1. Προσθήκη σε διπλούς δεσμούς. Π.χ. με αιθένιο δίνει αιθυλομεθυλοσιλυλαιθάνιο:

2. Προσθήκη σε τριπλούς δεσμούς.. Π.χ. με αιθίνιο δίνει αιθυλομεθυλοσιλυλαιθένιο:

3. Προσθήκη σε συζηγείς διπλούς δεσμούς. Π.χ. με βουταδιένιο-1,3 δίνει 1-αιθυλομεθυλοσιλυλοβουτένιο-2:

4. Προσθήκη σε ενώσεις με τριμελείς ή τετραμελείς ισοκυκλικούς δακτυλίους. Π.χ. με κυκλοπροπάνιο δίνει 1-αιθυλομεθυλοσιλυλοπροπάνιο:
40px|κυκλοπροπάνιο 

5. Προσθήκη σε ενώσεις με τριμελείς ή τετραμελείς ετεροκυκλικούς δακτυλίους. Π.χ. με εποξυαιθάνιο δίνει αιθυλομεθυλοσιλυλοξυαιθάνιοΝ. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = H-.:
30 px 

 Παρεμβολή μεθυλενίου 

Με επίδραση μεθυλενίου ([:CH2]) σε αιθυλομεθυλοσιλάνιο παράγονται μεθυλοπροπυλοσιλάνιο, διαιθυλοσιλάνιο,ισοπροπυλομεθυλοσιλάνιο, και αιθυλοδιμεθυλοσιλάνιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3.:

 Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις και αναφορές 

 Πηγές 

 Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
 Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
 SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982

Κατηγορία:Σιλυλαλκάνια