El disiloxano tiene la fórmula química Si
2h
6O. _ Es el siloxano más simple conocido con grupos R únicamente de hidrógeno. La molécula contiene seis enlaces Si-H equivalentes y dos enlaces Si-O equivalentes. El disiloxano existe como un gas incoloro y picante en condiciones estándar. Sin embargo, generalmente es seguro para el uso humano, como lo demuestra su uso generalizado en cosméticos. También se conoce comúnmente como éter disililo, óxido de disililo y perhidrodisiloxano.
El disiloxano tiene una estructura simple que consta de un enlace siloxano (Si-O-Si) y grupos hidrógeno R.
La estructura del disiloxano se ha estudiado mediante diversos métodos espectroscópicos, como la difracción de electrones , [1] cristalografía de rayos X , [2] momento dipolar y espectroscopia de resonancia magnética nuclear . Debido a su naturaleza inusual, los ángulos de enlace Si-O-Si se estudian comúnmente. Estos enlaces suelen exhibir ángulos mayores que el promedio, alrededor de 130 a 160 grados, y no son infrecuentes longitudes de enlace mayores. [3] Por ejemplo, en estado sólido a una temperatura de 108 K, el propio disiloxano tiene un ángulo de enlace Si-O-Si de 142°. [2] Por el contrario, el ángulo del enlace C-O-C en el análogo de carbono del disiloxano, el dimetil éter , es de 111°. [4]
El ángulo de enlace inusual en el disiloxano se ha atribuido principalmente a la hiperconjugación negativa entre los orbitales p de oxígeno y los orbitales antienlazantes σ* de silicio-carbono , p (O) → σ*(Sȉ−R), una forma de enlace π . Una contribución secundaria y mucho menor al enlace silicio-oxígeno en los disiloxanos implica el enlace π desde los orbitales 2 p del oxígeno a los orbitales 3 d del silicio , p (O) → d (Si). Debido a esta interacción, los enlaces Si-O pueden exhibir algún comportamiento de doble enlace parcial y los átomos de oxígeno son mucho menos básicos que en el análogo de carbono, el dimetil éter. [5]
Además de los estudios de los ángulos de enlace, también se han realizado análisis vibratorios para determinar los elementos de simetría del disiloxano. Se han utilizado espectroscopía IR y Raman para proponer un grupo de puntos de D 3d . [ cita necesaria ]
Mientras que el propio disiloxano tiene una geometría molecular curvada en el oxígeno, el compuesto relacionado hexafenildisiloxano, Ph 3 Si-O-SiPh 3 , tiene un ángulo Si-O-Si de 180°. [6]
La síntesis de disiloxano generalmente se realiza tomando una especie de hidrosilano con un grupo saliente sustituyente y haciéndola reaccionar con agua para producir silanol. Luego, el silanol reacciona consigo mismo para producir el disiloxano final mediante acoplamiento deshidratante. Esto se muestra en las reacciones a continuación:
H 3 SiX + H 2 O → H 3 SiOH + HX (primer paso)
2 H 3 SiOH → H 3 SiOSiH 3 + H 2 O (segundo paso)
Otros métodos de síntesis implican el uso de oro sobre carbono como catalizador para la reacción que se lleva a cabo en agua, así como la oxidación de hidrosilanos catalizada por InBr 3 .
Los disiloxanos se pueden utilizar como selladores para la construcción, pinturas, tintas y revestimientos, cosméticos, fluidos mecánicos, aplicaciones textiles y revestimientos de papel.
El uso comercial de disiloxano es común en cosmética. Se encuentra comúnmente en productos como protector solar, crema hidratante, laca para el cabello, delineador de ojos, spray corporal, esmalte de uñas, desmaquillante y acondicionador. Las propiedades que exhibe el disiloxano en estos productos incluyen secado rápido, reducción de grasa, humectación, acondicionamiento de la piel y agente antiespumante (que previene la formación de espuma).
Los disiloxanos han sido aprobados como seguros para adolescentes y niños. Se ha descubierto que los siloxanos de muchos tipos son extremadamente seguros para uso tópico, pero pueden ser peligrosos si se ingieren en grandes cantidades.
El término disiloxano se usa comúnmente para referirse a estructuras que exhiben grupos R mucho más complejos que el hidrógeno. La molécula más común que hace uso de esta denominación es el hexametildisiloxano , que reemplaza los grupos de hidrógeno con grupos metilo. Otras variaciones comunes incluyen el uso de disiloxanos como puentes y espaciadores en compuestos más grandes como los polímeros.