Ένα **σιλοξάνιο** είναι μια λειτουργική μονάδα στη χημεία του οργανοπυριτίου με το δεσμό Si–O–Si. Τα γονικά σιλοξάνια περιέχουν τα ολιγομερή και πολυμερή υδρίδια με τύπο H(OSiH2)*n*OH και (OSiH2)n. Τα σιλοξάνια περιλαμβάνουν επίσης διακλαδωμένες ενώσεις, με προσδιοριστικό χαρακτηριστικό ότι κάθε ζεύγος κέντρων πυριτίου διαχωρίζεται από ένα άτομο οξυγόνου. Η χαρακτηριστική ομάδα του σιλοξανίου σχηματίζει τον σκελετό των σιλικονών, το πρώτο παράδειγμα από τις οποίες είναι το πολυδιμεθυλοσιλοξάνιο.

Δομή
----

Τα σιλοξάνια γενικά ακολουθούν τις αναμενόμενες δομές για δεσμικά τετραεδρικά κέντρα ("*sp*3-like"). Ο δεσμός Si–Ο είναι 1.64 Å (ενώ η απόσταση Si–C είναι 1.92 Å) και η γωνία Si–O–Si είναι μάλλον ανοικτή στις 142.5°. Για αντιπαράθεση, η απόσταση C–Ο σε έναν τυπικό διαλκυλοαιθέρα είναι πολύ μικρότερη 1.414(2) Å με πιο απότομη γωνία C–O–C στις 111°. Μπορεί να εκτιμηθεί ότι τα σιλοξάνια έχουν χαμηλότερα κάτω όρια για περιστροφή γύρω από τους δεσμούς Si–Ο ως συνέπεια της χαμηλής στερεοχημικής παρεμπόδισης. Αυτή η γεωμετρική θεώρηση είναι η βάση των χρήσιμων ιδιοτήτων μερικών υλικών που περιέχουν σιλοξάνια, όπως οι χαμηλές τους θερμοκρασίες υαλώδους μετάπτωσης.

Σύνθεση των σιλοξανίων
----------------------

Η κύρια πορεία για τη χαρακτηριστική ομάδα σιλοξανίου είναι με συμπύκνωση δύο σιλανολών:

2 R3Si–OH → R3Si–O–SiR3 + H2O
Συνήθως οι σιλανόλες δημιουργούνται στην αρχική θέση με υδρόλυση από σιλυλοχλωρίδια. Με μια σιλανόλη, R2Si(OH)2 (που παράγεται από διπλή υδρόλυση ενός σιλυλοδιχλωρίδιου), η συμπύκνωση μπορεί να δώσει γραμμικά προϊόντα που τερματίζουν με ομάδες σιλανόλης:

*n* R2Si(OH)2 → H(R2SiO)*n*OH + *n*−1 H2O
Εναλλακτικά η η δισιλανόλη μπορεί να δώσει κυκλικά προϊόντα

*n* R2Si(OH)2 → (R2SiO)*n* + *n* H2O
Ξεκινώντας από τρισιλανόλες, εγκλεισμοί είναι δυνατοί, όπως τα είδη με τύπο (RSi)*n*O3*n*/2 με κυβικές (*n* = 8) και εξαγωνικές πρισματικές (*n* = 12). (RSi)8O12 δομές. Οι κυβικοί εγκλεισμοί είναι επεκταμένοι ανάλογοι του υδρογονάνθρακα κυβάνιο, με τα κέντρα πυριτίου στις γωνίες ενός κύβου κέντρων οξυγόνου που καλύπτουν καθεμιά από τις δώδεκα άκρες.

Αντιδράσεις
-----------

Η οξείδωση των οργανοπυριτικών ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων των σιλοξανίων, δίνει διοξείδιο του πυριτίου. Αυτή η μετατροπή φαίνεται από την καύση του εξαμεθυλοκυκλοτρισιλοξάνιου:

((CH3)2SiO)3 + 12 O2 → 3 SiO2 + 6 CO2 + 9 H2O
Ισχυρές βάσεις υποβαθμίζουν την ομάδα του σιλοξανίου, δίνοντας συχνά άλατα του σιλοξειδίου :

((CH3)3Si)2Ο + 2 NaOH → 2 (CH3)3SiONa + H2O
Αυτή η αντίδραση συνεχίζεται με την παραγωγή σιλανολών. Παρόμοιες αντιδράσεις χρησιμοποιούνται βιομηχανικά για να μετατρέψουν κυκλικά σιλοξάνια σε γραμμικά πολυμερή.

Ορολογία
--------

[[Δεκαμεθυλοκυκλο
πεντασιλοξάνιο]], ή D5, ένα κυκλικό σιλοξάνιο.
Η λέξη *σιλοξάνιο* παράγεται από τις λέξεις πυρίτιο (**sil**icon στα αγγλικά), οξυγόνο (**ox**ygen) και αλκάνιο (alk**ane**). Σε μερικές περιπτώσεις, τα υλικά σιλοξάνιου αποτελούνται από αρκετούς διαφορετικούς τύπους ομάδων σιλοξειδίου· ονομάζονται σύμφωνα με τον αριθμό των δεσμών Si-O.
Μονάδες M: (CH3)3SiO0.5,
Μονάδες D: (CH3)2SiO,
Μονάδες Τ: (CH3)SiO1.5

| Κυκλικά σιλοξάνια (κυκλομεθικόνες) | Γραμμικά σιλοξάνια |
| --- | --- |
| D3: εξαμεθυλοκυκλοτρισιλοξάνιο | MM: εξαμεθυλοδισιλοξάνιο |
| D4: οκταμεθυλοκυκλοτετρασιλοξάνιο | MDM: οκταμέθυλοτρισιλοξάνιο |
| D5: δεκαμεθυλοκυκλοπεντασιλοξάνιο | MD2M: δεκαμεθυλοτετρασιλοξάνιο |
| D6: δωδεκαμεθυλοκυκλοεξασιλοξάνιο | MDnM: πολυδιμέθυλοσιλοξάνιο |
|

Παραπομπές
----------

1. ↑  Siloxanes, *IUPAC Gold Book*
2. 1 2  Röshe, L.; John, P.; Reitmeier, R. "Organic Silicon Compounds" Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. John Wiley and Sons: San Francisco, 2003. doi:10.1002/14356007.a24\_021.
3. ↑  H. Steinfink, B. Post and I. Fankuchen "The crystal structure of octamethyl cyclotetrasiloxane" Acta Cryst. 1955, vol. 8, 420-424. doi:10.1107/S0365110X55001333
4. ↑  "Dichlorosilane–dimethyl ether aggregation: a new motif in halosilane adduct formation" K. Vojinović, U. Losehand, N. W. Mitzel Dalton Trans. 2004, 2578-2581. doi:10.1039/B405684A
5. ↑  S. D. Kinrade, J. C. H. Donovan, A. S. Schach and C. T. G. Knight (2002), *Two substituted cubic octameric silicate cages in aqueous solution*. J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1250 - 1252. doi:10.1039/b107758a

Εξωτερικοί σύνδεσμοι
--------------------

* EPA report: Siloxane D5 in Dry-cleaning
* Journal Of Protective Coatings And Linings: Field Performance of Polysiloxanes