El triclorosilano es un compuesto inorgánico de fórmula HCl 3 Si. Es un líquido incoloro y volátil. El triclorosilano purificado es el principal precursor del silicio ultrapuro en la industria de los semiconductores . En agua, se descompone rápidamente para producir un polímero de siloxano mientras desprende ácido clorhídrico . Debido a su reactividad y amplia disponibilidad, se utiliza frecuentemente en la síntesis de compuestos orgánicos que contienen silicio . [2]
El triclorosilano se produce tratando silicio en polvo de calidad metalúrgica con cloruro de hidrógeno soplado a 300 °C. También se produce hidrógeno, como se describe en la ecuación química :
Se pueden conseguir rendimientos del 80-90%. Los principales subproductos son tetracloruro de silicio ( fórmula química SiCl 4 ), hexaclorodisilano (Si 2 Cl 6 ) y diclorosilano (H 2 SiCl 2 ), de los cuales el triclorosilano se puede separar mediante destilación .
También se produce a partir de tetracloruro de silicio: [3]
El triclorosilano es el ingrediente básico utilizado en la producción de polisilicio purificado .
Mediante hidrosililación , el triclorosilano es un precursor de otros compuestos organosilícicos útiles:
Algunos productos útiles de esta o reacciones similares incluyen octadeciltriclorosilano (OTS), perfluoroctiltriclorosilano (PFOTCS) y perfluorodeciltriclorosilano (FDTS). Estos reactivos se utilizan en ciencia de superficies y nanotecnología para formar monocapas autoensambladas . Estas capas que contienen flúor disminuyen la energía superficial y reducen la adherencia. Este efecto suele explotarse como recubrimiento para MEMS y sellos microfabricados para litografía de nanoimpresión (NIL) y en herramientas de moldeo por inyección . [4]
El triclorosilano es un reactivo en la conversión de ácidos benzoicos en derivados de tolueno. En el primer paso de una reacción en dos etapas, el ácido carboxílico se convierte primero en el compuesto triclosililbencilo. En el segundo paso, el derivado de sililo bencílico se convierte en el derivado de tolueno con base. [5]
El triclorosilano es muy reactivo y puede responder violentamente (e incluso explosivamente) a muchos compuestos. [6] Esto también incluye agua , que potencialmente produce dióxido de silicio , cloro , hidrógeno , cloruro de hidrógeno (y su forma acuosa , ácido clorhídrico ) y calor. El triclorosilano puede causar reacciones químicas peligrosas solo con la humedad y debe manipularse y almacenarse bajo gas inerte . [6] Los derrames de triclorosilano se pueden neutralizar utilizando una proporción de 1-1 de hidróxido de sodio , o una proporción de 2-1 de bicarbonato de sodio a triclorosilano. [7] Los incendios pueden extinguirse utilizando espuma formadora de película acuosa resistente al alcohol (AR-AFFF). [6] [7]