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En la química de los organosilicios , los organosilanoles son un grupo de compuestos químicos derivados del silicio . Más específicamente, son carbosilanos derivados con un grupo hidroxilo ( −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 homólogos alcoholes y, por lo tanto, muestran una rica química estructural caracterizada por redes de enlaces de hidrógeno que están particularmente bien estudiadas para los silanetrioles. [ 2 ] [ 3 ]
Preparación
Los organosilanoles se pueden obtener por hidrólisis de organohalosilanos, como el clorotrimetilsilano . También se pueden preparar por oxidación de organosilanos con agentes oxidantes (R = residuo orgánico ):
![{\displaystyle {\mathrm {R} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SiCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {HgO} {}\mathrel {\xrightarrow[{\mathrm {tolueno} }]{{-80}{\vphantom {A}}^{\circ }\mathrm {C} }} {}\mathrm {R} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {Si} (\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {Hg} {\vfantasma {A}}^{0}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e2e8b9b56ea709f9ed4762e1bbe42fd503c22585)
o por hidrólisis en medio alcalino : [ 4 ]
![{\displaystyle {(\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {C} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {SiCl} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}(\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {C} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {SiOH} {}+{}\mathrm {HCl} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/10a5583be34ca6a41909395349114c2faef7f83f)
![{\displaystyle {\mathrm {R} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {SiH} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {R} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {SiOH} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/02f9fad300130e612416b79c290a2746e01856f1)
La hidrólisis de los éteres de sililo generalmente procede lentamente: [ 4 ]
![{\displaystyle {(\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {SiOC} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}(\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {SiOH} {}+{}\mathrm {HOC} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c7260b64f4944ae6a90ac3f23804533f039c86da)
La hidrólisis de los organosilanos es una reacción de primer orden . La velocidad de hidrólisis del enlace Si-H depende del tipo y número de residuos orgánicos. Así, la velocidad de hidrólisis de los trialquilsilanos es significativamente más lenta que la de los triarilsilanos . Esto se explica por un mayor aumento de la densidad electrónica en el átomo de silicio debido a los grupos alquilo. En consecuencia, 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 10 veces más rápido que los silanos análogos con residuos alquilo ramificados. [ 5 ]
Clasificación
Según el patrón de sustitución del átomo de silicio, se puede establecer una distinción adicional. Los organosilanoles se clasifican como:
- organosilanetrioles, cuando tres grupos hidroxilo y un residuo orgánico están unidos a un átomo de silicio, por ejemplo, metilsilanetriol , fenilsilanetriol.
- organosilanodioles, cuando dos grupos hidroxilo y dos residuos orgánicos están unidos a un átomo de silicio, por ejemplo, dimetilsilanodiol, difenilsilanodiol.
- Los organosilanoles son aquellos en los que un grupo hidroxilo y tres residuos orgánicos están unidos a un átomo de silicio, por ejemplo, el trimetilsilanol , el trietilsilanol o el trifenilsilanol.
Referencias
- ↑ IUPAC , Compendio de Terminología Química , 5.ª ed. (el "Libro de Oro") (2025). Versión en línea: (2006 – ) " silanoles ". doi : 10.1351/goldbook.S05664
- ↑ Paul D. Lickiss (1995), "La síntesis y estructura de los organosilanoles", Advances in Inorganic Chemistry, vol. 42, pp. 147–262 , doi : 10.1016/S0898-8838(08)60053-7 , ISBN 978-0-12-023642-8
- ↑ Rudolf Pietschnig, Stefan Spirk (2016), "La química de los organosilanetrioles", Coordination Chemistry Reviews , vol. 323, pp. 87–106 , doi : 10.1016/j.ccr.2016.03.010
- 1 2 Barry Arkles. "Silanes" (PDF) . Gelest . pág. 50. Consultado el 10 de diciembre de 2016 .
- ^ 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
Enlaces externos
Contenido multimedia relacionado con los organosilanoles en Wikimedia Commons.
- compuestos organosilícicos
- Silanoles