Προπυλοσιλάνιο

Το **προπυλοσιλάνιο** (αγγλικά *dimethylsilane*) είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και πυρίτιο, με μοριακό τύπο **[[C3H10Si|C<sub>3</sub>H<sub>10</sub>Si]]**, αν και συνήθως παριστάνεται από τους ημισυντακτικούς του τύπους, **CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>SiH<sub><sub>3</sub></sub>** και **C<sub>3</sub>C<sub>7</sub>SiH<sub>3</sub>**, ή ακόμη συντομογραφικά **PrSiH<sub>3</sub>**. Είναι ένα αλκυλοσιλάνιο.

## Ονοματολογία

# Η ονομασία **προπυλοσιλάνιο** προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο σιλάνιο (SiH4), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου έχει αντικατασταθεί από προπύλιο (CH3CH2CH2).
# Η ονομασία **1-σιλυλοπροπάνιο** προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο προπάνιο (CH3CH2CH3), δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου του #1 ατόμου άνθρακα έχει αντικατασταθεί από σιλύλιο (SiH3).
# Η ονομασία **1-σιλαβουτάνιο** είναι ονομασία που προκύπτει από την «ονοματολογία αντικαταστάσεως», δηλαδή βουτάνιο (CH3CH2CH2CH3) στο οποίο έχει αντικατασταθεί το άτομο άνθρακα (C) #1 από πυρίτιο (Si).

Με βάση το χημικό τύπο του, C2H8Si, έχει τα ακόλουθα τέσσερα (4) ισομερές θέσης:
# Ισοπροπυλοσιλάνιο ή **2-σιλυλοπροπάνιο** με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH(SiH3)CH3
# Αιθυλομεθυλοσιλάνιο ή **μεθυλοσιλυλαιθάνιο** με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH2SiH2CH3
# 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).

## Παραγωγή

### Με οργανομαγνησιακή ένωση

Με επίδραση προπυλομαγνησιοϊωδίδιου (CH3CH2CH2MgI) σε σιλυλοχλωρίδιο (SiH3Cl) παράγεται προπυλοσιλάνιο:

\mathrm{CH_3CH_2CH_2I + Mg \xrightarrow CH_3CH_2CH_2MgI \xrightarrow{+SiH_3Cl} CH_3CH_2CH_2SiH_3 + MgClI \downarrow}


### Με προπυλολίθιο και σιλυλοχλωρίδιο

Με επίδραση προπυλολιθίου (CH3CH2CH2Li) σε σιλυλοχλωρίδιο (SiH3Cl) παράγεται προπυλοσιλάνιο:

\mathrm{CH_3CH_2CH_2X + 2Li \xrightarrow[|Et_2O|, -10^oC]{-LiX} CH_3CH_2CH_2Li \xrightarrow{+ SiH_3Cl} CH_3CH_2CH_2SiH_3 + LiCl}


### Με αντιδράσεις προσθήκης

1. Με προσθήκη σιλανίου σε προπένιο παράγεται 1-σιλυλοπροπάνιο:

\mathrm{CH_2=CHCH_3 + SiH_4 \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2SiH_3}


2. Με προσθήκη σιλανίου σε κυκλοπροπάνιο παράγεται 1-σιλυλοπροπάνιο:

40px|κυκλοπροπάνιο  \mathrm{+ SiH_4 \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2SiH_3} 


3. Με προσθήκη υδρογόνου σε 1,3-επισιλαπροπάνιο παράγεται 1-σιλυλοπροπάνιο:

\mathrm{ (CH_2CH_2CH_2SiH_2) + H_2 \xrightarrow{Pt} CH_3CH_2CH_2SiH_3}


## Χημική συμπεριφορά και παράγωγα

Το προπυλοσιλάνιο 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 [CH3CH2CH2SiH3Nu]- 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 προπυλοσιλάνιο είναι η ακόλουθη:.

\mathrm{CH_3CH_2CH_2SiH_3 + ANu \xrightarrow{BF_3} CH_3CH_2CH_2SiH_2Nu + AH}

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

#### Προπυλοσιλανόλη

1. Με επίδραση νερού (H2O) σε προπυλοσιλάνιο παράγεται υδρογόνο και προπυλοσιλανόλη
\mathrm{CH_3CH_2CH_2SiH_3 + H_2O \xrightarrow{BF_3} CH_3CH_2CH_2SiH_2OH + H_2 \uparrow}

* A = H, Nu = OH.

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

\mathrm{CH_3CH_2CH_2SiH_3 + ROH \xrightarrow{BF_3} CH_3CH_2CH_2SiH_2OH + RH}

* A = R, Nu = OH.

#### Αλκοξυπροπυλοσιλάνιο

Με επίδραση αιθέρα (ROR) σε προπυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στον αιθέρα αλκάνιο (RH) και αλκοξυπροπυλοσιλάνιο (CH3CH2CH2SiH2OR)
\mathrm{CH_3CH_2CH_2SiH_3 + ROR \xrightarrow{BF_3} CH_3CH_2CH_2SiH_2OR + RH}

* A = R, Nu = OR.

#### Αλκινυλοπροπυλοσιλάνιο

Με επίδραση αλκινίων (RC ≡ CH) σε προπυλοσιλάνιο παράγεται υδρογόνο και αλκινυλοπροπυλοσιλάνιο (CH3CH2CH2SiH2C ≡ CR)
\mathrm{CH_3CH_2CH_2SiH_3 + RC \equiv CH \xrightarrow{BF_3} CH_3CH_2CH_2SiH_2C \equiv CR + H_2 \uparrow}

* A = H, Nu = RC ≡ C.

#### Καρβαλκοξυπροπυλοσιλάνιο

Με επίδραση εστέρα (RCOOR) σε προπυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στον εστέρα αλκάνιο (RH) και καρβαλκοξυπροπυλοσιλάνιο (CH3CH2CH2SiH2OOCR, εστέρας της προπυλοσιλανόλης)
\mathrm{CH_3CH_2CH_2SiH_3 + RCOOR \xrightarrow{BF_3} CH_3CH_2CH_2SiH_2OOCR + RH}

* A = R, Nu = RCOO.

#### Προπυλοσιλανονιτρίλιο

Με επίδραση νιτριλίων (RCN) σε προπυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στο νιτρίλιο αλκάνιο (RH) και προπυλοσιλανονιτρίλιο 
\mathrm{CH_3CH_2CH_2SiH_3 + RCN \xrightarrow{BF_3} CH_3CH_2CH_2SiH_2CN + RH}

* A = R, Nu = CN.

#### Αλκυλοπροπυλοσιλάνιο

Με επίδραση οργανομεταλλικών ενώσεων (π.χ RNa) σε προπυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο υδρίδιο (π.χ. NaH) και αλκυλοπροπυλοσιλάνιο (CH3CH2CH2SiH2R) 
\mathrm{CH_3CH_2CH_2SiH_3 + RNa \xrightarrow{BF_3} CH_3CH_2CH_2SiH_2R + NaH}

* A = Na, Nu = R.

#### Προπυλοσιλανοθειόλη

Με επίδραση θειόλης (RSH) σε προπυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στη θειόλη αλκάνιο (RH) και προπυλοσιλανοθειόλη

\mathrm{CH_3CH_2CH_2SiH_3 + RSH \xrightarrow{BF_3} CH_3CH_2CH_2SiH_2SH + RH}

* A = R, Nu = SH.

#### Αλκυλοθειοπροπυλοσιλάνιο

Με επίδραση θειαιθέρα (RSR) σε προπυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο στο θειαιθέρα αλκάνιο (RH) και αλκυλοθειοπροπυλοσιλάνιο (CH3CH2CH2SiH2SR)
\mathrm{CH_3CH_2CH_2SiH_3 + RSR \xrightarrow{BF_3} CH_3CH_2CH_2SiH_2SR + RH}

* A = R, Nu = SR.

#### Προπυλοσιλιλαλογονίδιο

Με επίδραση αλκυλαλογονίδιου (RX) σε προπυλοσιλάνιο παράγεται το αντίστοιχο αλκάνιο (RH) και προπυλοσιλυλοχλωρίδιο (CH3CH2CH2SiH2Χ)

\mathrm{CH_3CH_2CH_2SiH_3 + RX \xrightarrow{BF_3} CH_3CH_2CH_2SiH_2X + RH}

* A = R, Nu = X.

#### Προπυλοσιλαναμίνες

1. Με επίδραση αμμωνίας (NH3) σε προπυλοσιλάνιο παράγεται υδρογόνο και προπυλοσιλαναμίνη:

\mathrm{CH_3CH_2CH_2SiH_3 + NH_3 \xrightarrow{BF_3} CH_3CH_2CH_2SiH_2NH_2 + H_2 \uparrow}

* A = H, Nu = NH2.

2. Με επίδραση πρωτοταγούς αμίνης (RNH2) σε προπυλοσιλάνιο παράγεται υδρογόνο και Ν-αλκυλοπροπυλοσιλαναμίνη (CH3CH2CH2SiH2NHR):

\mathrm{CH_3CH_2CH_2SiH_3 + RNH_2 \xrightarrow{BF_3} CH_3CH_2CH_2SiH_2NHR + H_2 \uparrow}

* A = Η, Nu = RNH.

3. Με επίδραση δευτεροταγούς αμίνης (R2NH) σε προπυλοσιλάνιο παράγεται υδρογόνο και Ν,N-διαλκυλοπροπυλοσιλαναμίνη (CH3CH2CH2SiH2NR2):

\mathrm{CH_3CH_2CH_2SiH_3 + R_2NH \xrightarrow{BF_3} CH_3CH_2CH_2SiH_2NR_2 + H_2 \uparrow}

* A = Η, Nu = R2N.

### Προσθήκη

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


\mathrm{
CH_3CH_2CH_2SiH_3 + CH_2=CH_2 \xrightarrow{} CH_3CH_2SiH_2CH_2CH_2CH_3}



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


\mathrm{
CH_3CH_2CH_2SiH_3 + HC \equiv CH \xrightarrow{} CH_2=CHSiH_2CH_2CH_2CH_3}



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


\mathrm{
CH_3CH_2CH_2SiH_3 + CH_2=CHCH=CH_2 \xrightarrow{} CH_3CH=CHCH_2SiH_2CH_2CH_2CH_3 + 4H_2O}



4. Προσθήκη σε ενώσεις με τριμελείς ή τετραμελείς ισοκυκλικούς δακτυλίους. Π.χ. με κυκλοπροπάνιο δίνει 1-προπυλοσιλυλοπροπάνιο:

40px|κυκλοπροπάνιο  \mathrm{+ CH_3CH_2CH_2SiH_3 \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2SiH_2CH_2CH_2CH_3} 


5. Προσθήκη σε ενώσεις με τριμελείς ή τετραμελείς ετεροκυκλικούς δακτυλίους. Π.χ. με εποξυαιθάνιο δίνει προπυλοσιλυλοξυαιθάνιο:

30 px  \mathrm{+ CH_3CH_2CH_2SiH_3 \xrightarrow{} CH_3CH_2OSiH_2CH_2CH_2CH_3} 


### Παρεμβολή μεθυλενίου

Με επίδραση μεθυλενίου ([:CH2]) σε προπυλοσιλάνιο παράγονται βουτυλοσιλάνιο, δευτεροταγές βουτυλοσιλάνιο, ισοβουτυλοσιλάνιο και μεθυλοπροπυλοσιλάνιο:

\mathrm{CH_3CH_2CH_2SiH_3 + CH_3Cl + KOH \xrightarrow{} \frac{3}{10} CH_3CH_2CH_2CH_2SiH_3 + \frac{1}{5} (CH_3)_2CHCH_2(SiH_3) + \frac{1}{5} CH_3CH_2CH(SiH_3)CH_3 + \frac{3}{10} CH_3CH_2CH_2SiH_2CH_3 + KCl + H_2O}


## 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

## Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις και αναφορές


Κατηγορία:Σιλυλαλκάνια
Κατηγορία:C3