سيلانيد

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

السيلانيد مركب كيميائي يحتوي على مركز سيليكون (IV) أنيوني، وأيونه الأساسي هو SiH⁻ . يمكن استبدال ذرات الهيدروجين لإنتاج أنيونات مشتقة أكثر تعقيدًا مثل ثلاثي (ثلاثي ميثيل سيليل) سيلانيد (هايبر سيليل)، [ 1 ] وثلاثي ( ثالثي بوتيل ) سيلانيد، وثلاثي (خماسي فلورو إيثيل) سيلانيد، أو ثلاثي فينيل سيلانيد. [ 2 ] يُطلق على أيون السيلانيد البسيط أيضًا اسم ثلاثي هيدريدو سيلانيد أو هيدريد السيليل .

تشكيل

يمكن إنتاج أبسط أنواع ثلاثي هيدرو سيلانيدات من ثلاثي فينيل سيلانيد في تفاعل مع الهيدروجين أو PhSiH₃ في الظروف القياسية . ويمكن تحضير ثلاثي فينيل سيلانيد في تفاعل Ph₃SiSiMe₃ مع مركب ثالثي بوتوكسي فلزي . [ 3 ]

يمكن أن يؤدي تفاعل الهيدروجين مع ثلاثي فينيل سيليل البوتاسيوم K(Me 6 TREN)SiPh 3 إلى إنتاج سيلانيد البوتاسيوم. [ 4 ]

ومن الطرق الأخرى لتكوين السيلانيدات تسخين سيليسيد المعدن الثقيل بالهيدروجين، [ 5 ] أو تفاعل المعدن المذاب مع السيلان . [ 3 ]

يمكن للمعادن الذرية أن تتفاعل مباشرة مع السيلان لإنتاج جزيئات غير مستقرة ذات الصيغة HMSiH3 . ويمكن تكثيف هذه الجزيئات في مصفوفة من الغازات النبيلة. ومع التيتانيوم ، ينتج عن ذلك أيضًا جزيئات تحتوي على روابط هيدروجينية بين السيليكون والتيتانيوم. [ 6 ]

ملكيات

يبلغ نصف قطر أيون السيلانيد الفعال 2.26 أنغستروم. في الأملاح عند درجة حرارة الغرفة، يكون اتجاه الأيون غير مستقر، ويدور. ولكن عند درجات حرارة منخفضة (أقل من 200 كلفن)، يثبت اتجاه السيلانيد. [ 7 ] يشكل التركيب المنتظم الطور β، بينما يُطلق على التركيب غير المنتظم الأكثر تماثلًا عند درجات الحرارة الأعلى اسم الطور α. الطور β أكثر كثافة بنسبة 15% تقريبًا من الطور α. [ 8 ]

يتمتع أيون السيلانيد بتناظر C3v . يبلغ طول الرابطة بين السيليكون والهيدروجين 1.52 أنغستروم، وزاوية الرابطة H-Si-H هي 92.2 درجة، وهي قريبة من الزاوية القائمة. [ 8 ] في مجموعة من المركبات، يتراوح ثابت قوة التمدد لرابطة Si-H بين 1.9 و2.05 نيوتن/سم ، وهو أقل بكثير من ثابت قوة التمدد للسيلان البالغ 2.77 نيوتن / سم . [ 8 ]

تتلف أملاح السيلانيد بسهولة بالغة بفعل الهواء أو الماء. [ 7 ]

يؤدي التسخين إلى أقل من 414 كلفن إلى انطلاق الهيدروجين وتكوين طور زينتل من السيليكون المعدني. إذا تم تسخين سيلان قلوي بسرعة إلى 500 كلفن، يحدث تفاعل آخر لا رجعة فيه.

46KSiH 3 → K 8 سي 46 + 38KH + 50H 2 . [ 9 ]

يستخدم

تمت دراسة ثلاثي هيدريدو سيلانيدات كمواد لتخزين الهيدروجين . [ 10 ] يمكن لسيلانيد البوتاسيوم أن يكتسب أو يفقد الهيدروجين بشكل عكسي على مدى عدة ساعات عند درجة حرارة 373 كلفن. إلا أن هذه الخاصية لا تنطبق على سيلانيد الصوديوم. [ 5 ] يمكن تحسين معدل تبادل الهيدروجين باستخدام عامل حفاز. قد تؤدي التفاعلات غير المرغوب فيها إلى تقليل عدد مرات حدوث هذه العملية. [ 11 ]

قائمة

اسمصيغةالنظام البلوريالمجموعة الفراغيةوحدة الخليةمقداركثافةتعليقمراجع
سيلانيد الليثيوم رباعي ميثيل-1،4،7،10-رباعي أمينو سيكلودوديكانLi(Me 4 TACD)SiH 3عديم اللون؛ غير مستقر[ 3 ]
ثلاثي سيليلامينN(SiH 3 ) 3نقطة انصهار -105 درجة مئوية؛ مستوٍ[ 12 ]
سيلانيد الصوديوم رباعي ميثيل-1،4،7،10-رباعي أمينو سيكلودوديكانNa(Me 4 TACD)SiH 3رباعي الزواياص 4/ نأ = 9.77 ج = 9.45 ع = 29011.041عديم اللون[ 3 ]
نا 8 (OC 2 H 4 OC 2 H 4 OCH 3 ) 6 (SiH 3 ) 2H هو الجسر[ 13 ]
ثلاثي سيليل فوسفينP(SiH 3 ) 3[ 14 ]
سيلانيد البوتاسيومKSiH 3مكعبأ = 7.23377.91.241أصفر باهت[ 7 ] [ 15 ]
β- KSiH 3معيني قائمPnmaأ = 8.800، ب = 5.416، ج = 6.823، ع = 4325.2​[ 16 ]
سيلانيد البوتاسيوم رباعي ميثيل-1،4،7،10-رباعي أمينو سيكلودوديكانK(Me 4 TACD)SiH 3 •2C 6 H 6رباعي الزواياP 4 2 / mnmأ = 12.3401 ج = 14.9372 ع = 22274.61.10عديم اللون[ 3 ]
[K(18-crown-6)SiH 3 ·THF][ 17 ]
[ك(18-تاج-6)سيه 3 ·HSiPh 3 ]H هو الجسر[ 17 ]
Cp 2 (Me 3 P)TiSiH 3أرجواني[ 6 ]
[ ( C5H5 ) 2TiSiH2 ] 2​​​​رباعي الزواياP 4 2 / mnmأ = 8.018، ج = 16.113، ع = 2زيتون أخضر Ti-SiH 2 -Ti-SiH 2 - حلقة[ 18 ]
[Cp 2 Ti(μ-HSiH 2 )] 2أزرق داكن[ 19 ]
Cp 2 Ti(μ-HSiH 2 )(μ-H)TiCp 2أخضر مصفر داكن[ 19 ]
HCrSiH 3[ 6 ]
[ Cp ( OC) 2Fe ] 2SiH2عيادة ثلاثيةالصفحة 1أ=6.318 ب=10.653 ج=12.453 α=67.884 β=75.35 γ=72.79 Z=2732.11.742أصفر فاتح[ 20 ]
[(μ 2 -CO)Cp 2 (OC) 2 Fe 2 ]SiH 2أحمر داكن[ 20 ]
[(μ 2 -CO)Cp 2 (OC) 2 Fe 2 ] [Cp(OC) 2 Fe]SiHأحمر داكن[ 20 ]
HNiSiH 3[ 6 ]
HZnSiH 3[ 6 ]
[( dtbp Cbz)GeSiH 3 ] 2 •C 6 H 18أحادي الميلص ٢ ١ / نأ 16.144 ب 15.0369 ج 21.974 β 91.927°[ 21 ]
ترايسيليلارسينAs(SiH 3 ) 3[ 14 ]
سيلانيد الروبيديومRbSiH 3مكعبأ = 7.52425.31.824أصفر[ 7 ]
سيلانيد الروبيديوم رباعي ميثيل-1،4،7،10-رباعي أمينو حلقي الدوديكانRb(Me 4 TACD)SiH 3 •2C 6 H 6رباعي الزواياP 4 2 / mnmأ = 12.3934، ج = 14.9632، ع = 22298.31.223أصفر[ 3 ]
K 0.5 Rb 0.5 SiH 3مكعبP 4 3 مأ = 12.8322112.7[ 22 ]
Mo(CO)(H)(SiH 3 )(depe) 2[ 6 ]
[ Cp( OC ) 2Ru ] 2SiH2بيج mp 25[ 20 ]
تريسيلستيبينSb(SiH 3 ) 3[ 14 ]
سيلانيد السيزيومCsSiH 3مكعبأ = 7.86485.62.243أصفر[ 3 ] [ 7 ]
Cs 0.5 K 0.5 SiH 3مكعبP 4 3 مأ = 13.09652246.3[ 22 ]
Cs 0.5 Rb 0.5 SiH 3مكعبP 4 3 مأ = 13.29822351.7[ 22 ]
مكرر (ثنائي - ثالثي - بوتيل فينيل) ثنائي ثالثي - بوتيل كانوزاليد[( dtbp Cbz)BaSiH 3 ] 8ص 4/ غير محددأ = 38.7375 ج = 44.8635[ 21 ]
[ Cp2SmSiH3 ] 3​​​البرتقالي[ 6 ]
(C 5 Me 5 )Sm(SiH 3 )(THF)(C 5 Me 5 )K(THF)أحمر داكن[ 23 ]
(C 5 Me 5 )Eu(SiH 3 )(THF)(C 5 Me 5 )K(THF)معيني قائمPna 2 1أ = 19.320، ب = 16.742، ج = 10.027، ع = 43240.01.406برتقالي-أحمر[ 23 ]
(C 5 Me 5 )Yb(SiH 3 )(THF)(C 5 Me 5 )K(THF)معيني قائمPna 2 1أ = 19.321، ب = 16.496، ج = 9.926، ع = 43163.7أحمر داكن[ 23 ]
Cp( i Pr 3 P)Os(H)(Br)SiH 3أصفر[ 6 ]
trans - (Cy 3 P) 2 HPtSiH 3[ 6 ]

تحت ضغط الهيدروجين العالي، يتم تثبيت أيونات هيدريد السيليكون الخماسية والسداسية التنسيق بما في ذلك SiH − 5 و SiH 2− 6. [ 24 ]

وتشمل المشتقات الأكثر تعقيدًا السيلانيمين - NHSiH 3 ، [ 25 ]

بفضل الرابطة المزدوجة بين السيليكون والمعدنيتشكل مركب السيليلين. ويتكون المركب M≡SiH برابطة ثلاثية مع معادن مثل الموليبدينوم والتنغستن.

مع كمية أقل من الهيدروجين، يمكن تكوين هيدريد متعدد الأنيونات ∞ 1 [(SiH) − ]. [ 26 ]

تُسمى المركبات العضوية العامة بأيونات السيليليوم .

مراجع

  1. ↑ كلينكهامر، كارل و. (سبتمبر 1997). "ثلاثي (ثلاثي ميثيل سيليل) سيلانيدات الفلزات القلوية الثقيلة - دراسة بنيوية" . مجلة الكيمياء الأوروبية (بالألمانية). 3 (9): 1418-1431 . Bibcode : 1997ChEuJ...3.1418K . doi : 10.1002/chem.19970030908 .
  2. ↑ ليكيس، بول د.؛ سميث، كولين م. (نوفمبر 1995). "مشتقات السيليكون من فلزات المجموعتين 1 و2" . مراجعات كيمياء التناسق . 145 : 75-124 . doi : 10.1016/0010-8545(95)90218-X .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 شوهكنيشت، داني؛ ليخ، فاليري؛ سبانيول، توماس ب.؛ دوير، إسكندر؛ مارون، لوران؛ أوكودا، جون (2 مارس 2020). "ثلاثي فينيل وثلاثي هيدريدو سيلانيدات الفلزات القلوية المثبتة بواسطة رابطة بولي أمين حلقية كبيرة" . مجلة الكيمياء الأوروبية . 26 (13): 2821-2825 . Bibcode : 2020ChEuJ..26.2821S . doi : 10.1002/chem.202000187 . PMC 7079104. PMID 31943432 .  
  4. ↑ ليخ، ف.؛ سبانيول، ت.ب.؛ أوكودا، ج. (2015). "تكوين α-[KSiH 3 ] عن طريق الهدرجة التحفيزية لثلاثي فينيل سيليل البوتاسيوم". مجلة الاتصالات الكيميائية . 51 (79): 14772-14774 . doi : 10.1039/C5CC06187C . PMID 26299566 . 
  5. تانغ ، وان سي؛ شوتارد، جان نويل؛ رايبو، باسكال؛ جانو، رافائيل (2012). "خصائص الهدرجة لأطوار زينتل KSi وNaSi". الكيمياء الفيزيائية والكيمياء الفيزيائية . 14 (38): 13319-13324 . Bibcode : 2012PCCP...1413319T . doi : 10.1039/C2CP41589E . PMID 22930067 . 
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 كوري، جويس ي. (2011-02-09). "تفاعلات الهيدروسيلانات مع معقدات الفلزات الانتقالية وتوصيف النواتج" . مراجعات كيميائية . 111 (2): 863-1071 . doi : 10.1021/cr900359c . ISSN 0009-2665 . PMID 21250634 .  
  7. 1 2 3 4 5 فايس، إروين؛ هينكن، غونتر؛ كوهر ، هاينريش (سبتمبر 1970). "الهيكل البلوري والمغناطيسي النووي من القلويات SiH3M (M = K، Rb، Cs)" . Chemische Berichte (في المانيا). 103 (9): 2868–2872 . دوى : 10.1002/cber.19701030924 .
  8. 1 2 3 كرانك، فيرينا ف.؛ لين، يوان-تشيه؛ كارلسون، ماثس؛ مينك، يانوس؛ نوربيرغ، ستيفان ت.؛ هاوسرمان، أولريش (2 مارس 2015). "الخواص البنيوية والاهتزازية لأيونات السيليل (SiH 3 – ) في KSiH 3 وRbSiH 3: رؤى جديدة حول تفاعلات Si–H". الكيمياء اللاعضوية . 54 (5): 2300– 2309. doi : 10.1021/ic502931e . PMID 25668724 . 
  9. ^ أوير، هنري. كولمان ، هولجر (2017-08-03). “التحقيقات في الموقع حول تكوين وتحلل KSiH 3 وCsSiH 3: تحقيقات في الموقع حول تكوين وتحلل KSiH 3 وCsSiH 3”. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 643 (14): 945-951 . دوى : 10.1002/zaac.201700164 .
  10. ↑ شوتارد، جان نويل؛ تانغ، وان سي؛ رايبو، باسكال؛ جانو، رافائيل (24 أكتوبر 2011). "سيلانيد البوتاسيوم (KSiH3): مادة قابلة للعكس لتخزين الهيدروجين". مجلة الكيمياء الأوروبية . 17 (44): 12302-12309 . Bibcode : 2011ChEuJ..1712302C . doi : 10.1002/chem.201101865 . PMID 21953694 . 
  11. ↑ جانو، ر.؛ تانغ، و.س.؛ كليمنسون، د.؛ شوتارد، ج.-ن. (2016). "KSiH3 المحفز كمادة تخزين هيدروجين قابلة للعكس". مجلة كيمياء المواد أ . 4 (48): 19045-19052 . doi : 10.1039/C6TA07563K .
  12. ↑ هيدبيرغ، كينيث (ديسمبر 1955). "البنية الجزيئية لثلاثي سيليل أمين (SiH3)3N1,2" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 77 (24): 6491-6492 . Bibcode : 1955JAChS..77.6491H . doi : 10.1021/ja01629a015 . ISSN 0002-7863 . 
  13. ^ بريتزكو، هانز. لوبريير، توماس. سوندرماير، وولفغانغ؛ فان إيكيما هومز، نيكولاس جونيور؛ فون راغي شلاير، بول (1994/02/01). "التنسيق العكسي لأيونات السيلانيد في كحول الصوديوم قليل القسيمات" . Angewandte Chemie الطبعة الدولية باللغة الإنجليزية . 33 (2): 216-217 . دوى : 10.1002/anie.199402161 . ISSN 0570-0833 . 
  14. 1 2 3 أمبرجر، إيبرهارد؛ بيترز، هانز د. (يوليو 1964). "تريسيلفيربيندونجن" . Chemische Berichte (في المانيا). 97 (7): 1999-2004 . دوى : 10.1002/cber.19640970731 .
  15. ↑ فيكيلوفا، أولغا يو.؛ باير، دورين سي.؛ بهات، شريكانت؛ فارلا، روبرت؛ باران، فولوديمير؛ سيماك، سيرجي آي.؛ كولمان، هولغر؛ هاوسرمان، أولريش؛ سبيكتور، كريستينا (15 مايو 2023). "تكوين وتعدد أشكال شبه الموصل K₂SiH₆ واستراتيجية التمعدن" . الكيمياء اللاعضوية . 62 (21): 8093-8100 . doi : 10.1021/ acs.inorgchem.2c04370 . ISSN 0020-1669 . PMC 10231339. PMID 37188333. S2CID 258716226 .    
  16. ^ مونت، أوتو؛ بيكر، جيرد. هارتمان، هانز مارتن. شوارتز، وولفجانج (مايو 1989). "مشتقات المعادن من Molekülverbindungen. II. دراسة وتركيب بيتا كاليومسيلانيدس" . Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (باللغة الألمانية). 572 (1): 75– 88. بيب كود : 1989ZAACh.572...75M . دوى : 10.1002/zaac.19895720109 . ISSN 0044-2313 . 
  17. وولستنهولم ، ديفيد جيه؛ برينس، بول دي؛ ماكجرادي، جي شون؛ لاندري، مايكل جيه؛ ستيد، جوناثان دبليو. (2011-11-07). "بنية وترابط KSiH3 ومشتقاته 18-كراون-6: سلوك ثنائي التنسيق غير عادي لأيون SiH3-" . الكيمياء اللاعضوية . 50 (21): 11222-11227 . doi : 10.1021/ic201774x . ISSN 0020-1669 . PMID 21981304 .  
  18. ^ هينكن، غونتر؛ فايس، إروين (يونيو 1973). "Darstellung und Kristallstruktur des Tetrakis(π-cyclopentadienyl)-di-μ-silyleno-dititans [ (C5H5)2TiSiH2 ] 2" . Chemische Berichte (في المانيا). 106 (6): 1747–1751 . دوى : 10.1002/cber.19731060608 .
  19. 1 2 هاو، ليجون؛ ليبوي، آن ماري؛ هارود، جون ف. هاو، ليجون؛ صموئيل، إدموند (1997). "تحضير وتوصيف هيدريد سيليل التيتانيوم [ Cp2Ti(μ-HSiH2) ] 2 و [ Cp2Ti(μ-HSiH2)(μ-H)TiCp2 ] " . الاتصالات الكيميائية (22): 2193-2194 . دوى : 10.1039 / a705102f .
  20. 1 2 3 4 ماليش، فولفغانغ؛ فوغلر، ماتياس؛ كاب، هارالد؛ ويكل، هانز-أولريش (يوليو 2002). " [ (μ2-CO)Cp2(OC)2Fe2 ] [ Cp(OC)2Fe ] SiH: مركب ثلاثي (ميتالو) سيلان مُؤَكْتَل بـ SiH. التخليق من [ Cp(OC)2Fe ] 2SiH2 1" . مركبات عضوية فلزية . 21 (14): 2830-2832 . doi : 10.1021/om0201922 . ISSN 0276-7333 . 
  21. 1 2 صن، شياوفي؛ هينز، ألكسندر (2023-06-21). "مركب باريوم من سيلانيد SiH 3 –: بديل للهيدريد ومصدر للسيليكون" . الكيمياء اللاعضوية . 62 (26): 10249–10255 . doi : 10.1021/acs.inorgchem.3c01045 . ISSN 0020-1669 . PMID 37341997 .  
  22. تانغ ، وان سي ؛ ديميتريفسكا، ميرجانا؛ شوتارد، جان نويل؛ تشو، وي؛ جانو، رافائيل؛ سكريبوف، ألكسندر ف.؛ أودوفيتش، تيرينس ج. (29-09-2016). "الاتجاهات البنيوية والديناميكية في سيلانيدات المعادن القلوية المُميزة بطرق تشتت النيوترونات" . مجلة الكيمياء الفيزيائية ج . 120 (38): 21218-21227 . doi : 10.1021/acs.jpcc.6b06591 . ISSN 1932-7447 . OSTI 1329467 .  
  23. ١ ٢ ٣ هو، تشاومين؛ تشانغ، يوجين؛ نيشيورا، ماسايوشي؛ واكاتسوكي، ياسوو (٢٠٠٣-٠١-٠١). "مركبات (خماسي ميثيل سيكلوبنتادينيل)لانثانيد(II) ألكيل وسيليل: التخليق، والبنية، والحفز في بلمرة الإيثيلين والستايرين" . مركبات عضوية فلزية . ٢٢ (١): ١٢٩-١٣٥ . doi : 10.1021/om020742w . ISSN 0276-7333 . 
  24. ↑ ليانغ، تيانشياو؛ تشانغ، زيهان؛ فنغ، شياولي؛ جيا، هاوجون؛ بيكارد، كريس جيه؛ ريدفيرن، سيمون إيه تي؛ دوان، ديفانغ (18 نوفمبر 2020). "هيدريدات السيليكون الثلاثية فائقة التكافؤ عبر الليثيوم تحت ضغط عالٍ" . مجلة Physical Review Materials . 4 (11) 113607. arXiv : 2010.01469 . Bibcode : 2020PhRvM...4k3607L . doi : 10.1103/PhysRevMaterials.4.113607 . hdl : 10356/146521 . ISSN 2475-9953 . S2CID 222134096 .  
  25. ↑ تشين، يانغ؛ سونغ، هايبين؛ تسوي، تشونمينغ (15-11-2010). "نزع السيليكون من ArNHSiH3 باستخدام أميد الإيتربيوم (II): تكوين معقد ثنائي من سيلانيمين الإيتربيوم (II)" . Angewandte Chemie . 122 (47): 9142–9145 . Bibcode : 2010AngCh.122.9142C . doi : 10.1002/ange.201004856 .
  26. ↑ أوير، هنري؛ غوهن، روبن؛ بيرتمر، ماركو؛ ويبر، سيباستيان؛ ويندروث، باتريك؛ هانسن، توماس كريستيان؛ هاس، يورغن؛ كولمان، هولغر (6 فبراير 2017). "هيدريدات أطوار زينتل من الفلزات القلوية الترابية - التتريل (AeTt): روابط تساهمية Tt–H من السيليكون إلى القصدير" . الكيمياء اللاعضوية . 56 (3): 1061-1071 . doi : 10.1021/acs.inorgchem.6b01944 . PMID 28098994 .