Σιλετάνιο

To σιλετάνιοΓια εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών. (αγγλικά siletane) είναι οργανική ετεροκυκλική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και πυρίτιο, με μοριακό τύπο C3H8Si. Είναι ένα οργανικό ετετροκυκλικό σιλάνιο, που το μόριό του αποτελείται από έναν τετραμελή δακτύλιο, με τρία (3) άτομα άνθρακα και ένα (1) άτομο πυριτίου. Εκτός από τη «μητρική» ένωση, ο όρος σιλετάνιο μπορεί να αναφέρεται και σε μια σειρά «θυγατρικών» ή «υποκατεστημένων» παραγώγων, που περιέχουν έναν (τουλάχιστον) σιλετανικό δακτύλιο, δηλαδή τετραμελή δακτύλιο με τρία (3) άτομα άνθρακα, ένα (1) άτομο πυριτίου, και κανένα διπλό δεσμό.

 Παραγωγή 

 Με κυκλοποίηση 1,3-διβρωμοπαραγώγου 

Το σιλετάνιο μπορεί να παραχθεί επίδραση μαγνησίου σε (βρωμαιθυλο)(βρωμομεθυλο)σιλάνιο. Η απόδοση της αντίδρασης είναι μικρότερη από ότι η αντίστοιχη για το σιλιράνιο, γιατί η διαμόρφωση των 1,3-διβρωμοπαραγώγων είναι λιγότερο κατάλληλη για αντίδραση κυκλοποίησηςΝικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη: «Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985, §2.6, σελ. 28. Προσαρμογή για σιλετάνιο
 40px|Τύπος σιλετανίου
 Όπου THF τετραϋδροφουράνιο.

 Με φωτοχημική κυκλοποίηση 2+2 
Εναλλακτικά, μπορεί να παραχθεί και με φωτοχημική 2+2 αντίδραση Πατέρνο-Μπούχι (Paternò-Büchi-Reaktion), μεταξύ αιθενίου και μεθυλενοσιλάνιουE. Paterno, G. Chieffi (1909). «.». Gazz. Chim. Ital. 39: 341.G. Büchi, Charles G. Inman, and E. S. Lipinsky (1954). «Light-catalyzed Organic Reactions. I. The Reaction of Carbonyl Compounds with 2-Methyl-2-butene in the Presence of Ultraviolet Light». Journal of the American Chemical Society 76 (17): 4327–4331. doi:10.1021/ja01646a024. Προσαρμογή για σιλετάνιο:
 40px|Τύπος σιλετανίου

 Χημική συμπεριφορά και παράγωγα 

Το σιλετάνιο, από τη δομή του, συνδυάζει τις ιδιότητες ένωσης με τετραμελή δακτύλιο, με αυτές οργανοσιλανίου. Έτσι, ως ένωση με τετραμελή δακτύλιο δίνει αντιδράσεις κυκλοπροσθήκης, όπου «σπάει» ένας από τους δεσμούς C-Si, γιατί είναι ασθενέστεροι από τους δεσμούς C-C, εφόσον οι δεσμοί C-Si είναι 2sp³-3sp³, ενώ οι δεσμοί C-C είναι 2sp³-2sp³.
Ως οργανοσιλάνιο συνδυάζει τις αναγωγικές ιδιότητες ενός καρβιδίου και ενός υδριδίου, αφού το πυρίτιο έχει μικρότερη ηλεκτραρνητικότητα και από τον άνθρακα και από το υδρογόνοΒάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1..

 Αντιδράσεις κυκλοπροσθήκης 

 Ορισμένα από τα αντιδραστήρια που αναφέρονται στις παρακάτω αντιδράσεις, είναι δυνατό να προκαλούν και παράπλευρες αντιδράσεις.

 Καταλυτική υδρογόνωση 

Με καταλυτική υδρογόνωση σε σιλετάνιο παράγεται προπυλοσιλάνιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 160, §6.11. Προσαρμογή για σιλετάνιο.:
40px|Τύπος σιλετανίου 

 Υδραλογόνωση 

Με επίδραση υδραλογόνου (ΗΧ) σε σιλετάνιο παράγεται αλοπροπυλοσιλάνιο:
40px|Τύπος σιλετανίου 

 Υδροξυαλογόνωση 

Με επίδραση υπαλογονώδους οξέος (HOX) σε σιλετάνιο παράγεται (2-αλoπροπυλο)σιλανόλη:
40px|Τύπος σιλετανίου 
 Η παραπάνω αντίδραση ισχύει όταν X όχι F. Με επίδραση υποφθοριώδους οξέος (HOF) σε σιλετάνιο παράγεται (3-υδροξυπροπυλο)φθοροσιλάνιο:
40px|Τύπος σιλετανίου 

 Ενυδάτωση 

Με επίδραση θειικού οξέως σε σιλετάνιο παράγεται αρχικά ο όξινος θειικός προπυλοσιλυλεστέρας (CH3CH2CH2SiH2OSO3H), που υδρολύεται σχηματίζοντας προπυλοσιλανόλη:
40px|Τύπος σιλετανίου 

 Διυδροξυλίωση 

Με επίδραση υπεροξείδιο του υδρογόνου σε σιλετάνιο, παρουσία καρβοξυλικών οξέων παράγεται 3-υδροξυπροπυλοσιλανόλη:
40px|Τύπος σιλετανίου 

 Αλκοξυλίωση 

Με επίδραση αλκοόλης (ROH) σε σιλετάνιο παράγεται αλκοξυπροπυλοσιλάνιο:
40px|Τύπος σιλετανίου 

 Συμπεριφορά σιλανίου 

Διάφορα πυρηνόφιλα (Nu-) αντιδραστήρια, διασπούν, ανάλογα με τις συνθήκες, έναν από τους δεσμούς 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 [CH3SiH3Nu]- με δομή τριγωνικής διπυραμίδας, αφού το πυρίτιο μπορεί να αξιοποιεί και τα 3d τροχιακά του με υβριδισμό 3sp3d. Η γενική μορφή της πυρηνόφιλης υποκατάστασης υδρογόνου σε σιλετάνιο είναι η ακόλουθη:Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1., προσαρμογή για σιλετάνιο.Με αντιδραστήρια που προκαλόύν και κυκλοπροσθήκη παράγονται και παράπλευρα προϊόντα.:
40px|Τύπος σιλετανίου  Si-Nu-σιλετάνιο
 Με ANu συμβολίζεται πυρηνόφιλο αντιδραστήριο.
 Ο ρόλος του BF3 είναι να σχηματίζει το ενδιάμεσο σύμπλοκο [ANu-BF3] και διευκολύνει την ενεργοποίηση του ANu.
 Παραδείγματα:

 Si-υδροξυσιλετάνιο 

1. Με επίδραση νερού (H2O) σε σιλετάνιο παράγεται υδρογόνο και Si-υδροξυσιλετάνιο:
40px|Τύπος σιλετανίου  Si-υδροξυσιλετάνιο
 A = H, Nu = OH.

2. Με επίδραση αλκοόλης (ROH) σε σιλετάνιο παράγεται το αντίστοιχο στην αλκοόλη αλκάνιο (RH) και Si-υδροξυσιλετάνιο:
40px|Τύπος σιλετανίου  Si-υδροξυσιλετάνιο
 A = R, Nu = OH.

 Si-αλκοξυσιλετάνιο 

Με επίδραση αιθέρα (ROR) σε σιλετάνιο παράγεται το αντίστοιχο στον αιθέρα αλκάνιο (RH) και Si-αλκοξυσιλετάνιο:
40px|Τύπος σιλετανίου  Si-αλκοξυσιλετάνιο
 A = R, Nu = OR.

 Si-αλκινυλοσιλετάνιο 

Με επίδραση αλκινίων (RC≡CH) σε σιλετάνιο παράγεται υδρογόνο και Si-αλκινυλοσιλετάνιο:
40px|Τύπος σιλετανίου  Si-αλκινυλοσιλετάνιο
 A = H, Nu = RC≡C.

 Si-καρβαλκοξυσιλετάνιο 

Με επίδραση εστέρα (RCOOR) σε σιλετάνιο παράγεται το αντίστοιχο στον εστέρα αλκάνιο (RH) και Si-καρβαλκοξυσιλετάνιο: 40px|Τύπος σιλετανίου  Si-καρβαλκοξυσιλετάνιο
 A = R, Nu = RCOO.

 Si-κυανοσιλιράνιο 

Με επίδραση νιτριλίων (RCN) σε σιλετάνιο παράγεται το αντίστοιχο στο νιτρίλιο αλκάνιο (RH) και Si-κυανοσιλιράνιο:
40px|Τύπος σιλετανίου  Si-κυανοσιλετάνιο
 A = R, Nu = CN.

 Si-αλκυλοσιλετάνιο 

Με επίδραση οργανομεταλλικών ενώσεων (π.χ RNa) σε σιλετάνιο παράγεται το αντίστοιχο υδρίδιο (π.χ. NaH) και Si-αλκυλοσιλετάνιο:
40px|Τύπος σιλετανίου  Si-αλκυλοσιλετάνιο

 Si-υδροθειοσιλετάνιο 

Με επίδραση θειόλης (RSH) σε σιλιράνιο παράγεται το αντίστοιχο στη θειόλη αλκάνιο (RH) και Si-υδροθειοσιλετάνιο
40px|Τύπος σιλετανίου  Si-υδροθειοσιλετάνιο
 A = R, Nu = SH.
 A = Na, Nu = R.

 Si-αλκυλοθειοσιλετάνιο 

Με επίδραση θειαιθέρα (RSR) σε σιλετάνιο παράγεται το αντίστοιχο στο θειαιθέρα αλκάνιο (RH) και Si-αλκυλοθειοσιλετάνιο:
40px|Τύπος σιλετανίου  Si-αλκυλοθειοσιλετάνιο
 A = R, Nu = SR.

 Si-αλοσιλετάνιο 

1. Με επίδραση υδραλογόνου (RX) σε σιλετάνιο παράγεται υδρογόνο και Si-αλοσιλετάνιο:
40px|Τύπος σιλετανίου  Si-αλοσιλετάνιο
 A = H, Nu = X.

2. Το σιλετάνιο μπορεί να ανάγει αλαλκάνια (RX) σε αλκάνια (RH)Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.:
40px|Τύπος σιλετανίου  Si-αλοσιλετάνιο
 A = R, Nu = X.

 Si-αμινοσιλετάνια 

1. Με επίδραση αμμωνίας (NH3) σε σιλιράνιο παράγεται υδρογόνο και Si-αμινοσιλετάνιο:
40px|Τύπος σιλετανίου  Si-αμινοσιλετάνιο
 A = H, Nu = NH2.

2. Με επίδραση πρωτοταγούς αμίνης (RNH2) σε σιλετάνιο παράγεται υδρογόνο και Si-αλκυλαμινοσιλετάνιο:
40px|Τύπος σιλετανίου  Si-αλκυλαμινοσιλετάνιο
 A = Η, Nu = RNH.

3. Με επίδραση δευτεροταγούς αμίνης (R2NH) σε σιλετάνιο παράγεται υδρογόνο και Si-διαλκυλαμινοσιλετάνιο:
40px|Τύπος σιλετανίου  Si-διαλκυλαμινοσιλετάνιο
 A = Η, Nu = R2N.
 Όπου τα δυο (2) αλκύλια R, όχι απαραίτητα ίδια.

4. Με επίδραση τριτοταγούς αμίνης (R3N) σε σιλετάνιο παράγεται αλκάνιο (RH) και Si-διαλκυλαμινοσιλετάνιο:
40px|Τύπος σιλετανίου  Si-διαλκυλαμινοσιλετάνιο
 A = R, Nu = R2N.
 Όπου τα τρία (3) αλκύλια R, όχι απαραίτητα ίδια.

 Πηγές πληροφόησης 

 Παπαγεωργίου, Β.Π., Εφαρμοσμένη Οργανική Χημεία, Εκδόσεις Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 2005, ISBN 960-260-342-7
 SCHAUM'S OUTLINE SERIES, «ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ», Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
 «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982
 Αναστάσιου Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
 Καραγκιοζίδη Σ. Πολυχρόνη, «Ονοματολογία Οργανικών Ενώσεων στα Ελληνικά & Αγγλικά» Β΄ Έκδοση Θεσσαλονίκη 1991
 Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, «Γενική Οργανική Χημεία», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985
 Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη, «Ειδικά Μαθήματα Οργανικής Χημείας», ΑΠΘ, θεσσαλονίκη 1983
 Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Φαίδωνα Χατζημηχαλάκη, «Εργαστηριακός Οδηγός», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1986
 Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη: «Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985
 Διαδικτυακοί τόποι που αναφέρονται στις «Αναφορές και παρατηρήσεις».

 Παραπομπές και παρατηρήσεις 

Κατηγορία:Οργανικές ετεροκυκλικές ενώσεις
Κατηγορία:Οργανοσιλάνια
Κατηγορία:C3