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Disilyne

El disilino es un hidruro de silicio con la fórmula Si
2
yo
2
Son posibles varios isómeros, pero ninguno es lo suficientemente estable como para tener un valor práctico. Los disilinos sustituidos contienen un triple enlace silicio-silicio formal y, como tales, a veces se escriben R 2 Si 2 (donde R es un grupo sustituyente). Son los análogos de silicio de los alquinos .

El término silino tiene dos significados diferentes. Algunos químicos lo utilizan para referirse a compuestos que contienen un triple enlace silicio-silicio, [1] por analogía con el triple enlace carbono-carbono en los alquinos , mientras que otros utilizan el término para referirse a compuestos que contienen un triple enlace silicio-carbono [2] por analogía con el sileno, que a menudo se refiere a compuestos que contienen enlaces dobles silicio-carbono. [3] El término polisilino puede referirse al polímero en capas (SiH) n o a derivados sustituidos. [1]

Disilinas sustituidas

La estructura de la primera disilina caracterizada

El primer disilino sustituido que se aisló y caracterizó mediante cristalografía de rayos X es uno con un grupo de silicio trisustituido adicional en cada silicio del núcleo del disilino. La estructura , donde = HC(SiMe 3 ) 2 y = HCMe 2 , es un compuesto cristalino de color verde esmeralda informado en 2004. [4]

Se preparó mediante la reducción del precursor tetrabromado relacionado con grafito de potasio (KC 8 ). Es sensible al aire y a la humedad, pero es un sólido estable hasta 128 °C.

La geometría de los disilinos es diferente a la de las estructuras de carbono análogas. Mientras que los alquinos sustituidos , como , son lineales, con un ángulo de enlace de 180° en cada extremo del triple enlace carbono-carbono, la cadena está doblada a 137° en cada extremo. Sin embargo, los cuatro átomos de silicio en la cadena son perfectamente coplanares, con el primer y cuarto átomos de silicio trans entre sí. La longitud del triple enlace central es de 206 pm, que es alrededor de un 4% más corta que la longitud de enlace típica de los enlaces dobles Si-Si (214 pm)) y los enlaces simples Si-Si son de 237 pm. El color se atribuye a una transición débil π–π * .

Los cálculos muestran un orden de enlace de 2,6. Un cálculo alternativo del orden de enlace realizado por un grupo diferente describe el enlace como debido esencialmente a solo dos pares de electrones, con el tercer par en un orbital no enlazante . [5] [6] [7] La ​​reacción de este compuesto con fenilacetileno produjo un 1,2-disil- benceno . [8] Otros investigadores [9] también han informado sobre otro compuesto relacionado que contiene una cadena de hexasila-3-ino:

R 3 Si(SiR 3 )SiMeSi 2 SiMe(SiR 3 )SiR 3
donde Me = metilo y R = t -butilo

En este compuesto, la longitud del triple enlace Si-Si se calculó como 207 pm.

Análogos más pesados ​​del grupo 14

También se han preparado compuestos con triple enlace de los miembros más pesados ​​del grupo 14 ; plomo , [10] y estaño [11] y germanio ( digermina ) [12] . Los núcleos del disilino, digermino, distannyno y diplumbino tienen geometrías dobladas de manera similar. Estos hallazgos son generalmente consistentes con la ausencia de triples enlaces convencionales.

Véase también

Referencias

  1. ^ por Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Química inorgánica , Elsevier ISBN  0-12-352651-5
  2. ^ Karni, Miriam; Apeloig, Yitzhak (2002). "La búsqueda de un silyne estable, RSi ≡ CR′. El efecto de los sustituyentes voluminosos". Química del silicio . 1 : 59–65. doi :10.1023/A:1016091614005. S2CID  97098444.
  3. ^ Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
  4. ^ Sekiguchi, Akira; Kinjo, Rei; Ichinohe, Masaaki (septiembre de 2004). "Un compuesto estable que contiene un triple enlace silicio-silicio". Science . 305 (5691): 1755–1757. Bibcode :2004Sci...305.1755S. doi :10.1126/science.1102209. PMID  15375262. S2CID  24416825.
  5. ^ Pignedoli, Carlo A.; Curioni, Alessandro; Andreoni, Wanda (2005). "Refutación de un análogo de silicio de un alquino con la ayuda de análisis topológicos de la estructura electrónica y cálculos de dinámica molecular ab initio". ChemPhysChem . 6 (9): 1795–1799. doi :10.1002/cphc.200500064. PMID  16144004.
  6. ^ Frenking, Gernot; Krapp, Andreas; Nagase, Shigeru; Takagi, Nozomi; Sekiguchi, Akira (2006). "Comentario sobre la refutación de un análogo de silicio de un alquino con la ayuda de análisis topológicos de la estructura electrónica y cálculos de dinámica molecular ab initio". ChemPhysChem . 7 (4): 799–800. doi :10.1002/cphc.200500689. PMID  16596606.
  7. ^ Pignedoli, Carlo A.; Curioni, Alessandro; Andreoni, Wanda (2006). "Respuesta al comentario sobre la refutación de un análogo de silicio de un alquino con la ayuda de análisis topológicos de la estructura electrónica y cálculos de dinámica molecular ab initio". ChemPhysChem . 7 (4): 801–802. doi :10.1002/cphc.200600025.
  8. ^ Kinjo, Rei; Ichinohe, Masaaki; Sekiguchi, Akira; Takagi, Nozomi; Sumimoto, Michinori; Nagase, Shigeru (2007). "Reactividad de un disilino RSi≡SiR (R = Si i Pr[CH(SiMe 3 ) 2 ] 2 ) hacia enlaces π: adición estereoespecífica y una nueva ruta hacia un 1,2-disilabenceno aislable". Revista de la Sociedad Química Americana . 129 (25): 7766–7767. doi :10.1021/ja072759h. PMID  17542592.
  9. ^ Wiberg, Nils; Vasisht, Sham Kumar; Fischer, Gerd; Mayer, Pedro (2004). "Disilynes. III [1] Un Disilyne RSiSiR relativamente estable (R = SiMe (Si t Bu 3 ) 2 )". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 630 (12): 1823–1828. doi :10.1002/zaac.200400177.
  10. ^ Pu, L.; Twamley, B.; Power, PP (2000). "Síntesis y caracterización de 2,6-Trip2H3C6PbPbC6H3-2,6-Trip2 (Trip = C6H2-2,4,6-i-Pr3): un elemento estable más pesado del grupo 14 análogo de un alquino". J. Am. Chem. Soc . 122 (14): 3524–3525. doi :10.1021/ja993346m.
  11. ^ Phillips, AD; Wright, RJ; Olmstead, M.; Power, PP (2002). "Síntesis y caracterización de 2,6-Dipp 2 -H 3 C 6 SnSnC 6 H 3 -2,6-Dipp 2 (Dipp = C 6 H 3 -2,6-Pri 2 ): un análogo de estaño de un alquino". J. Am. Chem. Soc . 124 (21): 5930–1. doi :10.1021/ja0257164. PMID  12022812.
  12. ^ Stender, Matthias; Phillips, Andrew D.; Wright, Robert J.; Power, Philip P. (2002). "Síntesis y caracterización de un análogo de digermanio de un alquino". Angew. Chem. Int. Ed . 41 (10): 1785–7. doi :10.1002/1521-3757(20020517)114:10<1863::AID-ANGE1863>3.0.CO;2-I. PMID  19750717.