Silanuro

Un silanuro es un compuesto químico que contiene un centro aniónico de silicio(IV), cuyo ion precursor es SiH − 3 . Los átomos de hidrógeno también pueden sustituirse para producir aniones derivados más complejos como el tris(trimetilsilil)silanuro (hipersililo), ^{[ 1 ]} el tris( tert -butil)silanuro, el tris(pentafluoroetil)silanuro o el trifenilsilanuro. ^{[ 2 ]} El ion silanuro simple también puede denominarse trihidridosilanuro o hidruro de sililo .

Los trihidridosilanuros más simples se pueden producir a partir de un trifenilsilanuro mediante una reacción con hidrógeno o PhSiH₃ en condiciones _estándar . El trifenilsilanuro se puede obtener mediante una reacción de Ph₃SiSiMe₃ _con el compuesto metálico terc - _butoxi . ^{[ 3 ]}

La reacción del hidrógeno con el trifenilsilil de potasio K(Me ₆ TREN)SiPh ₃ puede producir silanuro de potasio. ^{[ 4 ]}

Otro método para formar silanuros consiste en calentar un siliciuro de metal pesado con hidrógeno, ^{[ 5 ]} o hacer reaccionar el metal disuelto con silano . ^{[ 3 ]}

Los metales atómicos pueden reaccionar directamente con silano para producir moléculas inestables con fórmulas HMSiH₃ . Estas pueden condensarse en una matriz de gas noble. Con el titanio, esto también produce moléculas con puentes de hidrógeno entre el silicio y el titanio _. ^{[ 6 ]}

El ion silanuro tiene un radio iónico efectivo de 2,26 Å. En sales a temperatura ambiente, la orientación del ion no es estable y rota. Pero a temperaturas más bajas (por debajo de 200 K), el silanuro se fija en su orientación. ^{[ 7 ]} La estructura ordenada forma la fase β, mientras que la estructura desordenada, más simétrica y de mayor temperatura, se denomina fase α. La fase β es aproximadamente un 15 % más compacta que la fase α. ^{[ 8 ]}

El ion silanuro tiene simetría C _3v . La longitud del enlace silicio- hidrógeno es de 1,52 Å y el ángulo de enlace H-Si-H es de 92,2°, muy cercano a un ángulo recto. ^{[ 8 ]} En una variedad de compuestos, la constante de fuerza de estiramiento para el enlace Si-H es de 1,9 a 2,05 N cm ^–1 , que es mucho más suave que la del silano, que es de 2,77 N cm ^–1 . ^{[ 8 ]}

Las sales de silanuro se dañan muy fácilmente por el aire o el agua. ^{[ 7 ]}

El calentamiento a menos de 414 K produce la liberación de hidrógeno y la formación de una fase MSi de Zintl. Si un silano alcalino se calienta rápidamente a 500 K, se produce otra reacción irreversible:

46KSiH ₃ → K ₈ Si ₄₆ + 38KH + 50H ₂ . ^{[ 9 ]}

Se han investigado los trihidridosilanuros como materiales de almacenamiento de hidrógeno . ^{[ 10 ]} El silanuro de potasio puede ganar o perder hidrógeno reversiblemente durante varias horas a 373 K. Sin embargo, esto no funciona para el silanuro de sodio. ^{[ 5 ]} La velocidad de intercambio de hidrógeno puede mejorarse mediante un catalizador. Las reacciones no deseadas pueden reducir la cantidad de veces que puede ocurrir este proceso. ^{[ 11 ]}

Bajo alta presión de hidrógeno, se estabilizan los iones hidruro de silicio pentacoordinados y hexacoordinados, incluidos SiH − 5 y SiH 2− 6 . ^{[ 24 ]}

Entre los derivados más complejos se incluye la silanimina - NHSiH ₃ , ^{[ 25 ]}

Con un doble enlace entre el silicio y el metal.Se forma un complejo de silileno . Con un triple enlace , M≡SiH se forma con metales como el molibdeno y el tungsteno.

Con menos hidrógeno, se puede formar un hidruro polianiónico ^∞ ₁ [(SiH) ^{− ]. [ 26 ]}

Los compuestos orgánicos generales se denominan iones sililio .