Organosilanoles

Compuestos orgánicos de la forma R3–Si–OH

Estructura del trimetilsilanol .

En la química de organosilicio , los organosilanoles son un grupo de compuestos químicos derivados del silicio . Más específicamente, son carbosilanos derivados con un grupo hidroxi ( −OH ) en el átomo de silicio. ^[1] Los organosilanoles son los análogos de silicio de los alcoholes . Los silanoles son más ácidos y más básicos que sus contrapartes alcohólicas y, por lo tanto, muestran una rica química estructural caracterizada por redes de enlaces de hidrógeno que están particularmente bien estudiadas para los silanotrioles. ^{[2] [3]}

Preparación

Los organosilanoles pueden obtenerse por hidrólisis de organohalosilanos, como el clorotrimetilsilano . También pueden prepararse por oxidación de organosilanos con agentes oxidantes (R = residuo orgánico ):

${\displaystyle {\ce {R2SiCl2{}+2HgO->[-80^{\circ }C][toluene]R2Si(OH)2{}+2Hg^{0}}}}$

o por hidrólisis en el álcali : ^[4]

${\displaystyle {\ce {(H3C)3SiCl + H2O -> (H3C)3SiOH + HCl}}}$

${\displaystyle {\ce {R3SiH + H2O -> R3SiOH + H2}}}$

La hidrólisis de los éteres de sililo generalmente avanza lentamente: ^[4]

${\displaystyle {\ce {(H5C2)3SiOC2H5 + H2O -> (H5C2)3SiOH + HOC2H5}}}$

La hidrólisis de organosilanos es una reacción de primer orden . La velocidad de hidrólisis del enlace Si-H depende del tipo y número de residuos orgánicos. Por lo tanto, la velocidad de hidrólisis de los trialquilsilanos es significativamente más lenta que la de los triarilsilanos . Esto se puede explicar por un aumento más fuerte en la densidad electrónica en el átomo de silicio por los grupos alquilo. Correspondientemente, la velocidad de reacción de los tri- n -alquilsilanos disminuye en la serie de grupos etilo, propilo y butilo. Los trialquilsilanos con residuos n -alquilo reaccionan por un factor de 10 más rápido que los silanos análogos con residuos alquilo ramificados. ^[5]

Clasificación

Según el patrón de sustitución del átomo de silicio, se puede hacer otra distinción. Los organosilanoles se clasifican en:

• organosilanotriol, cuando tres grupos hidroxilo y un residuo orgánico están unidos a un átomo de silicio, por ejemplo, metilsilanotriol, fenilsilanotriol
• organosilanodioles, cuando dos grupos hidroxi y dos residuos orgánicos están unidos a un átomo de silicio, por ejemplo dimetilsilanodiol, difenilsilanodiol
• organosilanoles, cuando un grupo hidroxi y tres residuos orgánicos están unidos a un átomo de silicio, por ejemplo, trimetilsilanol , trietilsilanol o trifenilsilanol.

Referencias

1. IUPAC , Compendio de terminología química , 2.ª edición (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) "silanoles". doi :10.1351/goldbook.S05664
2. Paul D. Lickiss (1995), "La síntesis y estructura de los organosilanoles", Advances in Inorganic Chemistry , vol. 42, págs. 147-262, doi :10.1016/S0898-8838(08)60053-7
3. Rudolf Pietschnig, Stefan Spirk (2016), "La química de los organosilanetriols", Coordination Chemistry Reviews , vol. 323, págs. 87-106, doi :10.1016/j.ccr.2016.03.010
4. Barry Arkles. "Silanes" (pdf) . Gelest . pág. 50. Consultado el 10 de diciembre de 2016 .
5. G. Schott, C. Harzdorf (octubre de 1960), "Silane. I Alkalische Solvolyse von Triorganosilanen", Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (en alemán), vol. 306, núm. 3–4, págs. 180–190, doi :10.1002/zaac.19603060306