Διφθοροσιλάνιο

Διφθοροσιλάνιο
Γενικά
Όνομα IUPAC	Διφθοροσιλάνιο
Άλλες ονομασίες	Σιλενυλοδιφθορίδιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	SiH2F2
Μοριακή μάζα	68,098 amu
Συντομογραφίες	DFS (= DiFluoroSilane)
Αριθμός CAS	13824-36-7
SMILES	F[SiH2]F
InChI	1S/F2H2Si/c1-3-2/h3H2
ChemSpider ID	109934
Δομή
Μοριακή γεωμετρία	τετραεδρική
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	-122°C
Σημείο βρασμού	-77,8°C
Πυκνότητα	2,879 kg/m³
Διαλυτότητα σしぐまτたうοおみくろん νερό	Υδρολύεται
Εμφάνιση	Αέριο
Χημικές ιδιότητες
Εκτός αあるふぁνにゅー σημειώνεται διαφορετικά, τたうαあるふぁ δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Τたうοおみくろん διφθοροσιλάνιο (αγγλικά: difluorosilane) είναι ανόργανη χημική ένωση, πぱいοおみくろんυうぷしろん περιέχει πυρίτιο, υδρογόνο κかっぱαあるふぁιいおた φθόριο, μみゅーεいぷしろん μοριακό τύπο SiH₂F₂. Είναι ένα από τたうαあるふぁ απλούστερα αλοσιλάνια. Τたうοおみくろん χημικά καθαρό διφθοροσιλάνιο, στις «συνηθισμένες συνθήκες», δηλαδή σしぐまεいぷしろん θερμοκρασία 25°C κかっぱαあるふぁιいおた υπό πίεση 1 atm, είναι αέριο. Οおみくろん όρος διφθοροσιλάνιο επεκτείνεται κかっぱαあるふぁιいおた πέραν της «μητρικής» ένωσης, κかっぱαあるふぁιいおた αναφέρεται, επίσης, κかっぱαあるふぁιいおた σしぐまεいぷしろん μみゅーιいおたαあるふぁ ευρύτερη ομάδα «θυγατρικών» διφθοροσιλανίων, ανόργανων κかっぱαあるふぁιいおた οργανικών, πぱいοおみくろんυうぷしろん περιέχουν δでるたυうぷしろんοおみくろん (2) δεσμούς Si-F.

Ονοματολογία

Ηいーた ονομασία διφθοροσιλάνιο προκύπτει αあるふぁνにゅー ηいーた ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένο σιλάνιο (SiH₄), δηλαδή σιλάνιο, δύο (2) άτομα υδρογόνου τたうοおみくろんυうぷしろん οποίου, έχουν αντικατασταθεί από δύο (2) άτομα φθορίου.

Δομή

Ηいーた μοριακή δομή τたうοおみくろんυうぷしろん διφθοροσιλανίου ομοιάζει γεωμετρικά μみゅーεいぷしろん αυτήν τたうοおみくろんυうぷしろん διφθορομεθάνιου. Ωστόσο, οおみくろんιいおた δεσμοί Si-Ηいーた είναι πολωμένοι κατά τたうηいーたνにゅー έννοια Si^δでるた+-H^δでるた-, γιατί τたうοおみくろん πυρίτιο έχει μικρότερη ηλεκτραρνητικότητα (1,90 κατά Paouling) κかっぱαあるふぁιいおた από τたうοおみくろんνにゅー άνθρακα (2,55 κατά Paouling) κかっぱαあるふぁιいおた από τたうοおみくろん υδρογόνο (2,20 κατά Paouling). Επίσης, ηいーた διαφορά ηλεκτραρνητικότητας μεταξύ πυριτίου κかっぱαあるふぁιいおた φθορίου (3,98 κατά Paouling) είναι πολύ μεγαλύτερη από τたうηいーたνにゅー αντίστοιχη άνθρακα - φθορίου. Τたうοおみくろん γεγονός αυτό δίνει μεγάλο ποσοσστό ετεροπολικότητας σしぐまτたうοおみくろん δεσμό Si-F.

Δεσμοί
Δεσμός	τύπος δεσμού	ηλεκτρονική δομή	Μήκος δεσμού	Ιονισμός
Si-F	σしぐま	3sp³-2sp³	160 pm	66% Si+ F-
Si-H	σしぐま	3sp³-1s	148 pm	3% Si+ H-
Γωνίες
HSiΗいーた	109° 28'
HSiF	109° 28'
Στατιστικό ηλεκτρικό φορτίο
F	-0,66
Ηいーた	-0,03
Si	+1,38

Παραγωγή

Από διχλωροσιλάνιο μみゅーεいぷしろん φθοριούχο υφυδράργυρο

Μみゅーεいぷしろん επίδραση φθοριούχου υφυδραργύρου σしぐまεいぷしろん διχλωροσιλάνιο, παράγεται διφθοροσιλάνιο:

$\mathrm {SiH_{2}Cl_{2}+Hg_{2}F_{2}{\xrightarrow {}}SiH_{2}F_{2}+Hg_{2}Cl_{2}\downarrow }$

Από σιλάνιο κかっぱαあるふぁιいおた υδροφθόριο ή κάποιο διφθοραλκάνιο

Μみゅーεいぷしろん επίδραση υδροφθόριου ή κάποιου διφθοραλκάνιου (πぱい.χかい. τύπου RCHF₂) σしぐまεいぷしろん σιλάνιο, παράγεται διφθοροσιλάνιο

$\mathrm {SiH_{4}+2HF{\xrightarrow {BF_{3}}}SiH_{2}F_{2}+2H_{2}}$
$\mathrm {SiH_{4}+RCHF_{2}{\xrightarrow {BF_{3}}}SiH_{2}F_{2}+RCH_{3}}$

• Παράγονται ως παραπροϊόντα κかっぱαあるふぁιいおた άλλα φθοροσιλάνια.

Χημική συμπεριφορά

Βασική ιδιότητα τたうοおみくろんυうぷしろん διφθοροσιλανίου είναι ηいーた υδρόλυσή τたうοおみくろんυうぷしろん, από τたうηいーたνにゅー οποία παράγεται (τελικά) υδρογόνο, υδροφθόριο κかっぱαあるふぁιいおた πυριτικό οξύ:

$\mathrm {SiH_{2}F_{2}+4H_{2}O{\xrightarrow {}}H_{4}SiO_{4}+2HF+2H_{2}}$

• Σημείωση: Αρχικά υδρολύονται τたうαあるふぁ άτομα φθορίου, παράγοντας σιλανοδιόλη [SiH₂(OH)₂] κかっぱαあるふぁιいおた υδροφθόριο, αλλά σしぐまτたうηいーた συνέχεια υδρολύονται κかっぱαあるふぁιいおた τたうαあるふぁ άτομα υδρογόνου, αφού τたうαあるふぁ σιλάνια έχουν ιδιότητες υδριδίων, παράγοντας πυριτικό οξύ κかっぱαあるふぁιいおた υδρογόνο.

Γενικότερα, τたうοおみくろん διφθοροσιλάνιο μπορεί νにゅーαあるふぁ υποστεί πυρινόφιλες υποκαταστάσεις, μみゅーεいぷしろん τたうοおみくろん μηχανισμό S_N¹. Στόχος τたうωおめがνにゅー τελευταίων είναι αρχικά τたうαあるふぁ άτομα τたうοおみくろんυうぷしろん φθορίου κかっぱαあるふぁιいおた σしぐまεいぷしろん δεύτερο χρόνο τたうαあるふぁ άτομα υδρογόνου. Γがんまιいおたαあるふぁ πυρηνόφιλα αντιδραστήρια γενικού τύπου AZ, όπου Z τたうοおみくろん πυρηνόφιλο τμήμα τたうοおみくろんυうぷしろん αντιδραστηρίου, έχουμε τις ακόλουθες αντιδράσεις:

$\mathrm {SiH_{2}F_{2}+2AZ{\xrightarrow {}}SiH_{2}Z_{2}+2AF}$
$\mathrm {SiH_{2}Z_{2}+2AZ{\xrightarrow {}}SiZ_{4}+2AH}$

Επειδή ούτε τたうοおみくろん φθόριο ούτε τたうοおみくろん υδρογόνο είναι καλές αποχωρούσες ομάδες οおみくろんιいおた αντιδράσεις είναι (αρκετά) αργές, ώστε συνήθως τたうαあるふぁ προϊόντα μερικής υποκατάστασης είναι απομονώσιμα. Όταν είναι επιθυμητή ηいーた επιτάχυνση τたうωおめがνにゅー αντιδράσεων αυτών χρησιμοποιείται καταλύτης, όπως τたうοおみくろん τριφθοριούχο βόριο (BF₃). Ηいーた παραπάνω αναφερόμενη υδρόλυση αποτελεί ειδική περίπτωση της γενικής γがんまιいおたαあるふぁ A = H, Z = OH κかっぱαあるふぁιいおた πρόσθεση κατά μέλη τたうωおめがνにゅー αντίστοιχων στοιχειομετρικών εξισώσεων. Παρόμοια περίπτωση αποτελεί ηいーた επίδραση αλκοόλης (ROH) σしぐまεいぷしろん διφθοροσιλάνιο, οπότε έχουμε A = R κかっぱαあるふぁιいおた Z = OH:

$\mathrm {SiH_{2}F_{2}+4ROH{\xrightarrow {BF_{3}}}H_{4}SiO_{4}+2RF+2RH}$

Πηγές

• Γがんま. Βάρβογλη, Νにゅー. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
• Αあるふぁ. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
• SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧかいΗいーたΜみゅーΕいぷしろんΙいおたΑあるふぁ, Μみゅーτたうφふぁい. Αあるふぁ. Βάρβογλη, 1999
• Ασκήσεις κかっぱαあるふぁιいおた προβλήματα Οργανικής Χημείας Νにゅー. Αあるふぁ. Πετάση 1982