Silany
Silan je anorganická sloučenina složená z atomů křemíku a vodíku s chemickým vzorcem SiH4. Tento bezbarvý, pyroforický, toxický plyn je vysoce hořlavý a široce se používá v průmyslových a komerčních aplikacích.
Silany se používají v organické syntéze, často při ochraně a deprotekci funkčních skupin. Reagují samy se sebou a s hydroxylovými skupinami v anorganických substrátech a vytvářejí silné chemické vazby, které zajišťují ochranu a trvanlivost, zejména v přítomnosti vlhkosti. Silany působí také jako meziprodukty při výrobě křemičitanů a silikátů, které se používají pro nátěry s odolností proti skvrnám a vodě a dalšími zlepšenými fyzikálními vlastnostmi. Kromě toho hrají silanové spojovací prostředky klíčovou roli v různých průmyslových odvětvích, včetně výroby lepidel, barev, pryže, plastů, kompozitů, elektroniky, keramiky a ochrany proti korozi. Zlepšují přilnavost a kompatibilitu mezi materiály, přispívají ke zlepšení pevnosti spojů a modifikaci povrchu v různých výrobních procesech.
Jejich všestrannost se rozšiřuje na aplikace, jako je zvýšení mechanických vlastností kompozitů, zlepšení disperze, zajištění síťování, imobilizace katalyzátorů a vázání biomateriálů.
Silanová vlákna jsou vhodná pro použití v různých průmyslových odvětvích.
Přečtěte si více o
Silany jako činidla a organické stavební bloky
Silany mohou sloužit jako organokřemičitá činidla s rozmanitým využitím, a to jak jako činidla používaná při syntéze složitých malých molekul, tak při výrobě lepidel, těsnicích materiálů, automobilových maziv, počítačových čipů, rozpouštědel pro chemické čištění, výrobků pro zdravotní péči a péči o pokožku, malých molekul léčiv a kontaktů. Také s různými substituenty, jako jsou alkylové, arylové nebo aminoskupiny, nabízejí silany rozmanitou škálu stavebních bloků pro syntézu složitých organických sloučenin. Reaktivní vazby Si-H v silanech umožňují jejich použití jako substrátů při katalytické hydrosilaci, zatímco jejich schopnost podstupovat substituční reakce z nich činí klíčové látky při křížové vazbě a dalších organických transformacích.
Chlorotrimethylsilan
Chlorotrimethylsilan, známý také jako trimethylchlorosilan, je chlorovaná organosilanová sloučenina, která nachází různé využití v syntetické chemii, zejména v silylačních reakcích. Slouží k mnoha účelům, včetně chlormethylace polysulfonů a aktivace hydridu lithia pro použití jako zdroje hydridů pro redukční silylaci karbonylových sloučenin. V kombinaci s bromidem lithným se stává účinným činidlem pro přeměnu alkoholu na bromidy. Chlortrimethylsilan je netoxickou alternativou chloridu rtuťnatého ve specifických reakcích. Lze jej také použít ve spojení s hexamethyldisilazanem pro ochranu alkoholu, přičemž vzniká trimethylsilylethery pomocí silylace. Tato univerzální sloučenina se dále používá při štěpení esterů, laktonů, karbamátů a etherů, kde chlortrimethylsilan/jodid sodný v acetonitrilu nabízí lepší alternativu než jodtrimethylsilan. Kromě toho chlorotrimethylsilan v kombinaci s dusičnanem stříbrným nebo amonným působí jako účinné regioselektivní nitrační činidlo pro ipso-nitraci arylboronových kyselin za vzniku odpovídajících nitroarenů. Ve spojení s dusitanem sodným nebo dusičnanem se rovněž účastní deoxidačních reakcí.
Aminosilan
Aminosilany, jejichž příkladem jsou sloučeniny jako (3-aminopropyl)triethoxysilan (APTES) a (3-aminopropyl)trimethoxysilan (APTMS), se používají především jako dispergátory. APTES usnadňuje připojení aminoskupiny k funkčnímu silanu pro biokonjugaci. Běžně se používá jako silanové spojovací činidlo v silanizačních procesech. Kromě toho se APTES široce využívá při povrchové modifikaci různých nanomateriálů a vytváří tepelně stabilní filmy na různých substrátech. APTES je uznáván jako klíčové silanové spojovací činidlo a hraje klíčovou roli při chemické modifikaci povrchů, jako je oxid hlinitý a oxid křemičitý. Působí jako promotor adheze mezi polymery a substrátovými materiály a má zásadní význam pro imobilizaci povrchových molekul. Chemisorpce molekul APTES na povrchové atomy vede k vytvoření samouspořádané monovrstvy (SAM) na substrátu. Kromě toho APTMS funguje také jako silanové spojovací činidlo pro povrchovou modifikaci nanomateriálů a byl v této roli úspěšně aplikován na nanočástice stříbra.
Alkylsilany
Alkylsilany jsou nasycené sloučeniny charakterizované jedním nebo více atomy křemíku vázanými navzájem nebo atomy jiných chemických prvků. Tyto sloučeniny vykazují vysokou reaktivitu a mají střední biologickou aktivitu. Alkylsilany se široce používají v mikroelektronickém a optoelektronickém průmyslu, kde přispívají k výrobě solárních článků, plochých displejů a také povlaků na sklo a ocel. Kromě toho se používají k hydrofobní povrchové úpravě plniv a anorganických povrchů. Alkylsilany se také využívají při syntéze jiných silanů a slouží jako farmaceutické meziprodukty.
Triethylsilany, podskupina alkylsilanů, jsou univerzální sloučeniny v organické syntéze. S křemíkem navázaným na tři ethylové skupiny slouží jako redukční činidla a silylační činidla, což umožňuje selektivní redukci funkčních skupin, jako jsou karbonyly a iminy. Triethylsilany hrají také klíčovou roli při ochraně funkčních skupin během složitých organických syntéz. Snadné odstranění silanové skupiny za mírných podmínek umožňuje řízené a strategické deprotekční kroky. Tyto sloučeniny jsou také cenné pro modifikaci povrchů a přispívají k vývoji pokročilých materiálů. Nacházejí uplatnění při regioselektivní reduktivní vazbě, redoxně iniciované kationtové polymerizaci, katalytické transferové hydrogenaci, silylaci aromatických vazeb C-H a generování hydridu india pro intramolekulární cyklizaci enynů.
Abyste mohli pokračovat ve čtení, přihlaste se nebo vytvořte účet.
Nemáte účet?