矽賓,又稱矽烯甲矽亞基自由基[1],是一種化合物,化學式為SiH2。它是最簡單的卡賓——甲烯——的類似物。矽賓在氣態下是穩定的,但濃縮時會以雙分子方式迅速反應。不像可以以單線態英語diradical三重態存在的卡賓,矽賓(及其所有的衍生物)都以單線態存在。

Quick Facts 矽烯, 識別 ...
矽烯
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IUPAC名
Silylene
系統名
Silylidene[來源請求]
別名 Hydrogen silicide(−II)

Silicene

識別
CAS號 13825-90-6
PubChem 6327230
ChemSpider 4885758
SMILES
 
  • [SiH2]
性質
化學式 H2Si
摩爾質量 30.1 g·mol−1
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。
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矽賓也可以指矽賓的衍生物,其中的氫原子被其它取代基取代。[2]大多數衍生物都含有醯胺基(NR2)或烷基/芳基。[3][4]矽賓被提議為活性中間體。它們是卡賓類似物英語carbene analog[5]

合成和性質

矽賓通常通過聚矽烷熱分解光解原子的反應(插入英語Insertion reaction加成)、矽烷熱裂解或1,1-二鹵代矽烷的還原合成。長期以來,人們認為金屬矽通過矽賓中間體轉化為四價矽化合物:

Si + Cl2 → SiCl2
SiCl2 + Cl2 → SiCl4

類似的情況適用於Müller-Rochow合成,即氯甲烷和矽的反應。

矽賓的早期觀察涉及通過將二甲基二氯矽烷脫氯生成二甲基矽烯:[6]

SiCl2(CH3)2 + 2 K → Si(CH3)2 + 2 KCl

三甲基矽烷的存在下進行脫氯,證明了二甲基矽烯的形成,而被捕捉的產物是五甲基乙矽烷:

Si(CH3)2 + HSi(CH3)3 → (CH3)2Si(H)−Si(CH3)3

一種可以在室溫下分離的N-雜環矽賓英語N-heterocyclic silyleneN,N′-二叔丁基-1,3-二氮雜-2-環戊矽-4-烯-2-亞基,首次於1994年由Michael K. Denk等人描述。[7]

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可分離矽賓的合成。

α-醯胺中心通過π供體穩定矽賓。二有機矽二鹵化物的脫鹵反應受到廣泛使用和開發。[8]

有關反應

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十甲基二茂矽英語Decamethylsilicocene是一種矽賓。[3]

在一項研究中,二苯基矽烯由丙矽烷的閃光光解英語Flash photolysis產生:[9]

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在這個反應中,二苯基矽烯從三矽環中擠壓出來。這個矽烯可以用520 nm的紫外光譜法觀察。它的半衰期很短,只有兩微秒。添加甲醇後,它會充當化學捕捉二級反應速率常數1.3×1010 mol−1 s−1,接近於擴散控制。

參見

  • 卡賓類似物
  • N-雜環矽賓
  • 矽烯(一類矽氫化合物),R2Si=SiR2
  • 矽賓鎓離子(甲矽亞基正離子),質子化矽賓

參考文獻

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