El tetrabromuro de silicio , también conocido como tetrabromosilano, es un compuesto inorgánico con la fórmula SiBr 4 . [1] Este líquido incoloro tiene un olor sofocante debido a su tendencia a hidrolizarse con liberación de bromuro de hidrógeno . [2] Las propiedades generales del tetrabromuro de silicio se parecen mucho a las del tetracloruro de silicio más comúnmente utilizado . [2]
Las propiedades de los tetrasilanos , todos ellos tetraédricos, se ven afectadas significativamente por la naturaleza del haluro . Estas tendencias se aplican también a los haluros mixtos. Los puntos de fusión , los puntos de ebullición y las longitudes de enlace aumentan con la masa atómica del haluro. La tendencia opuesta se observa para las energías de enlace Si-X .
Los complejos de silicio saturados covalentemente como SiBr 4 , junto con tetrahaluros de germanio (Ge) y estaño (Sn), son ácidos de Lewis . [5] Aunque los tetrahaluros de silicio obedecen a la regla del octeto , añaden ligandos básicos de Lewis para dar aductos con la fórmula SiBr 4 L y SiBr 4 L 2 (donde L es una base de Lewis). [6] [7] [8] Las propiedades ácidas de Lewis de los tetrahaluros tienden a aumentar de la siguiente manera: SiI 4 < SiBr 4 < SiCl 4 < SiF 4 . Esta tendencia se atribuye a las electronegatividades relativas de los halógenos. [7] [4]
La fuerza de los enlaces Si-X disminuye en el orden: Si-F > Si-Cl > Si-Br > Si-I. [4] [3]
El tetrabromuro de silicio se sintetiza mediante la reacción del silicio con bromuro de hidrógeno a 600 °C. [9]
Los productos secundarios incluyen dibromosilano (SiH 2 Br 2 ) y tribromosilano (SiHBr 3 ). [9]
También se puede producir tratando una mezcla de silicio y cobre con bromo: [10]
Al igual que otros halosilanos, el SiBr 4 se puede convertir en hidruros, alcóxidos , amidas y alquilos , es decir, productos con los siguientes grupos funcionales: enlaces Si-H, Si-OR, Si-NR 2 , Si-R y Si-X respectivamente. [2]
El tetrabromuro de silicio se puede reducir fácilmente mediante hidruros o hidruros complejos. [3]
Las reacciones con alcoholes y aminas se desarrollan de la siguiente manera: [3]
Las reacciones de Grignard con haluros de alquilo metálicos son reacciones particularmente importantes debido a su producción de compuestos de organosilicio que pueden convertirse en siliconas . [3]
Las reacciones de redistribución ocurren entre dos tetrahaluros de silicio diferentes (así como polisilanos halogenados) cuando se calientan a 100 ˚C, lo que da como resultado varios halosilanos mixtos. [2] [4] Los puntos de fusión y ebullición de estos halosilanos mixtos generalmente aumentan a medida que aumentan sus pesos moleculares . [11] (Puede ocurrir con X = H, F, Cl, Br e I)
El tetrabromuro de silicio se hidroliza fácilmente cuando se expone al aire, lo que provoca humo: [12]
El tetrabromuro de silicio es estable en presencia de oxígeno a temperatura ambiente, pero los bromosiloxanos se forman a 670–695 ˚C. [12]
Debido a su gran similitud con el tetracloruro de silicio, existen pocas aplicaciones exclusivas del SiBr 4 . La pirólisis del SiBr 4 tiene la ventaja de depositar silicio a velocidades más rápidas que la del SiCl 4 , sin embargo, el SiCl 4 suele preferirse debido a su disponibilidad en alta pureza. [13] La pirólisis del SiBr 4 seguida de un tratamiento con amoníaco produce recubrimientos de nitruro de silicio (Si 3 N 4 ), un compuesto duro utilizado para cerámicas, selladores y la producción de muchas herramientas de corte. [13]