гидрид поликремния
Гидриды поликремния представляют собой полимеры, содержащие только кремний и водород. У них есть формула, где 0,2 ≤ n ≤ 2,5, а x — количество мономерных звеньев. Гидриды поликремния обычно представляют собой бесцветные или бледно-желтые/охристые порошки, которые легко гидролизуются и легко воспламеняются на воздухе. Поверхности кремния, полученные методом MOCVD с использованием силана (SiH 4 ), состоят из гидрида поликремния.
Гидриды поликремния гораздо менее термически стабильны, чем соответствующие алканы (C n H 2n+2 ). Они кинетически лабильны , скорость их реакции разложения увеличивается с увеличением числа атомов кремния в молекуле. Следовательно, получение и выделение гидридов поликремния затруднено для соединений, содержащих более нескольких атомов кремния. [1] Большее сцепление атомов Si можно получить с помощью галогенидов (Si n X 2n+2 с n = 14) для фторидов. [2] Таким образом, полимерные гидриды кремния образуются вместе с более мелкими олигомерами гидрида кремния.и газообразный водород от самопроизвольного, но медленного разложения, а также от ускоренного термолиза ациклических и циклических жидких силанов , которые имеют более высокую молекулярную массу, чем моносилан (SiH 4 ) и дисилан (Si 2 H 6 ). Гидриды поликремния являются промежуточными продуктами высокотемпературной конверсии моно- и дисилана в кремний и газообразный водород. В следующей идеализированной последовательности циклопентасилан является промежуточным продуктом гидрида поликремния:
Полимерные гидриды кремния могут быть получены гидролизом некоторых силицидов. Кислотный гидролиз моносилицида кальция (CaSi) дает (SiH 2 ) x . CaSi состоит из зигзагообразных кремниевых цепочек с формулой (Si 2− ) n . Эта цепь сохраняется при гидролизе. Об этой реакции сообщили в 1921 году немецкие химики Лотар Вёлер (1870–1952) и Фридрих Мюллер.
В 1923 году немецкие химики Альфред Сток (1876–1946) и Фридрих Цейдлер (1855–1931) обнаружили, что полимер (SiH) x образуется вместе с газообразным силаном при воздействии амальгамы натрия на дихлорсилан (SiH 2 Cl 2 ). Реакция предлагается сначала производить дисодиосилан (SiH 2 Na 2 ) посредством реакции типа Вюрца . SiH 2 Na 2 растворяется в ртути, образуя бирадикал SiH 2 , который затем образует конечные продукты. [3]
Гидриды поликремния также могут быть получены дегалогенированием галогенидов поликремния . Наглядной реакцией является дебромирование HSiBr 3 Mg в эфире: [4]
Когда n = 2 в (SiH n ) x , полимер называется полисиленом , который имеет квазиодномерную (зигзагообразную) цепную структуру, в которой каждый атом кремния связан с двумя другими скелетными атомами кремния и двумя атомами водорода. Таким образом, атом Si является четырехвалентным (имеет четыре связи). Если n = 1, получаются квазидвумерные (гофрированные листы) или случайные трехмерные кремниевые сети, называемые полисилинами , в которых каждый атом кремния связан с тремя другими скелетными атомами кремния и одним атомом водорода, снова образуя четырехвалентный атом Si. . В полисилонах и полисилинах основная цепь состоит исключительно из атомов кремния; кулон _- или боковые группы, не разделенные между скелетными атомами основной цепи. [5]
