Τριμεθυλοσιλάνιο

Το τριμεθυλοσιλάνιο ή διμεθυλοσιλυλομεθάνιο ή μεθυλο-2-σιλαβουτάνιο είναι ένα αλκυλοσιλάνιο. Από τις παραπάνω ονομασίες:
 Η πρώτη προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί τριυποκατεστημένο σιλάνιο (SiH4), δηλαδή τρία (3) άτομα υδρογόνου έχουν αντικατασταθεί από τρία (3) μεθύλια (CH3).
 Η δεύτερη προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο μεθάνιο (CH4), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου του έχει αντικατασταθεί από διμεθυλοσιλύλιο [(CH3)2].
 Η τρίτη είναι ονομασία που προκύπτει από την «ονοματολογία αντικαταστάσεως», δηλαδή μεθυλοπροπάνιο [(CH3)3CH] 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
 Αιθυλομεθυλοσιλάνιο ή μεθυλοσιλυλαιθάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH2SiH2CH3

 Δομή 

Η δομή του ομοιάζει γεωμετρικά με αυτήν του μεθυλοπροπανίου. Ωστόσο οι δεσμοί C-Si και Si-H 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-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 -0,195H (Si-H) -0,03H (C-H)+0,03Si +0,345

 Παραγωγή 

 Με οργανομαγνησιακή ένωση 

Με επίδραση μεθυλομαγνησιοϊωδίδιου (CH3MgI) σε σιλυλινοτριχλωρίδιο (SiHCl3) παράγεται τριμεθυλοσιλάνιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 267, §11.4Α.:

 Με μεθυλολίθιο και σιλυλινοτριχλωρίδιο 

Με επίδραση μεθυλολιθίου (CH3Li) σε σιλυλινοτριχλωρίδιο (SiHCl3) παράγεται τριμεθυλοσιλάνιοSCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, σελ. 42, §4.3.:

 Χημική συμπεριφορά και παράγωγα 

Το τριμεθυλοσιλάνιο 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-H (πιο εύκολα). Οι μηχανισμοί που επικρατούν είναι οι SN2 και SNi. Στην πρώτη περίπτωση σχηματίζεται ενδιάμεσο ασταθές προϊόν γενικού τύπου [(CH3)3SiHNu]- 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 τριμεθυλοσιλάνιο 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:

 Διμεθυλοσιλανόλη 

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

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

 A = R, Nu = OH.

 Αλκοξυτριμεθυλοσιλάνιο 

Με επίδραση αιθέρα (ROR) σε τριμεθυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στον αιθέρα αλκάνιο (RH) και αλκοξυτριμεθυλοσιλάνιο [(CH3)3SiOR]
 A = R, Nu = OR.

 Αλκινυλοτριμεθυλοσιλάνιο 

Με επίδραση αλκινίων (RC ≡ CH) σε τριμεθυλοσιλάνιο παράγεται υδρογόνο και αλκινυλοτριμεθυλοσιλάνιο [(CH3)3SiC ≡ CR]
 A = H, Nu = RC ≡ C.

 Καρβαλκοξυτριμεθυλοσιλάνιο 

Με επίδραση εστέρα (RCOOR) σε τριμεθυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στον εστέρα αλκάνιο (RH) και καρβαλκοξυτριμεθυλοσιλάνιο [(CH3)3SiOOCR, εστέρας της τριμεθυλοσιλανόλης]
 A = R, Nu = RCOO.

 Τριμεθυλοσιλανονιτρίλιο 

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

 Αλκυλοτριμεθυλοσιλάνιο 

Με επίδραση οργανομεταλλικών ενώσεων (π.χ RNa) σε τριμεθυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο υδρίδιο (π.χ. NaH) και αλκυλοτριμεθυλοσιλάνιο [(CH3)3SiR] 
 A = Na, Nu = R.

 Τριμεθυλοσιλανοθειόλη 

Με επίδραση θειόλης (RSH) σε τριμεθυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στη θειόλη αλκάνιο (RH) και τριμεθυλοσιλανοθειόλη

 A = R, Nu = SH.

 Αλκυλοθειοτριμεθυλοσιλάνιο 

Με επίδραση θειαιθέρα (RSR) σε τριμεθυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στο θειαιθέρα αλκάνιο (RH) και αλκυλοθειοτριμεθυλοσιλάνιο [(CH3)2SiHSR]
 A = R, Nu = SR.

 Τριμεθυλοσιλιλαλογονίδιο 

Με επίδραση αλκυλαλογονίδιου (RX) σε τριμεθυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο αλκάνιο (RH) και τριμεθυλοσιλυλοχλωρίδιο [(CH3)2SiHΧ]

 A = R, Nu = X.

 Τριμεθυλοσιλαναμίνες 

1. Με επίδραση αμμωνίας (NH3) σε τριμεθυλοσιλάνιο παράγεται υδρογόνο και τριμεθυλοσιλαναμίνη:

 A = H, Nu = NH2.

2. Με επίδραση πρωτοταγούς αμίνης (RNH2) σε τριμεθυλοσιλάνιο παράγεται υδρογόνο και Ν-αλκυλοτριμεθυλοσιλαναμίνη [(CH3)3SiNHR]:

 A = Η, Nu = RNH.

3. Με επίδραση δευτεροταγούς αμίνης (R2NH) σε τριμεθυλοσιλάνιο παράγεται υδρογόνο και Ν,N-διαλκυλοτριμεθυλοσιλαναμίνη [(CH3)3SiNR2]:

 A = Η, Nu = R2N.

 Παρεμβολή μεθυλενίου 

Με επίδραση μεθυλενίου ([:CH2]) σε τριμεθυλοσιλάνιο παράγονται αιθυλοδιμεθυλοσιλάνιου [CH3CH2SiH(CH3)2] και τετραμεθυλοσιλάνιου [(CH3)4Si]Ασκήσεις 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