Silany
Silany – grupa związków chemicznych, których wspólną cechą jest występowanie centralnego atomu krzemu, do którego są przyłączone cztery dowolne podstawniki poprzez wiązania σ.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3a/Silane-2D.png/200px-Silane-2D.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/37/Disilane-3D-vdW.png/200px-Disilane-3D-vdW.png)
Silany, ze względu na rodzaj grup, przyłączonych do atomu krzemu dzieli się na:
- hydrosilany – posiadające przynajmniej jedno wiązanie Si-H (hydrosilany zbudowane wyłącznie z atomów krzemu i wodoru to krzemowodory)
- silany alifatyczne – posiadające wyłącznie grupy alifatyczne
- silany aromatyczne – posiadające grupy aromatyczne
- halogenosilany – w których występuje przynajmniej jeden atom halogenu (fluoru, chloru, bromu, jodu) przyłączonego bezpośrednio do atomu krzemu
- silanole – posiadających co najmniej jedną grupę hydroksylową
- alkoksysilany – w których występują grupy alkoksylowe.
- polisilany – w których występuje łańcuch -Si-Si-Si-
Silany w przemyśle są otrzymywane w następującym cyklu:
- z krzemionki, zwykle w postaci oczyszczonego piasku wytapia się czysty krzem
- chlorosilany, alkilochlorosilany, fluorosilany i hydrosilany otrzymuje się w bezpośredniej syntezie zgazowanego krzemu z odpowiednio chlorem, gazem syntezowym, fluorem, wodorem w wysokiej temperaturze na katalizatorach miedzianych
- chlorosilany poddaje się reakcji z wodą lub alkoholami, w wyniku czego otrzymuje się silanole i alkoksysilany.
Własności silanów zależą bezpośrednio od podstawników. W porównaniu do analogicznych związków węgla, silany są zwykle bardziej reaktywne, ze względu na silniejszą polaryzację wiązań krzem-niemetal niż węgiel-niemetal. W szczególności:
- Alkilosilany i arylosilany są trwałymi, odpornymi chemicznie cieczami lub ciałami stałymi.
- Halogenosilany czyste (bez innych podstawników) są gazami (tetrafluorosilan, tetrachlorosilan) lub cieczami (tetrabromosilan, tetrajodosilan), które są dość reaktywne. Reagują one spontanicznie z wodą, kwasami i zasadami.
- Hydrosilany są nieco mniej reaktywne od halogenosilanów, ale wiązania Si-H również są wrażliwe na hydrolizę i łatwo podlegają reakcjom z silniejszymi kwasami i zasadami.
- Silanole, w których pozostałe grupy nie posiadają cech silnych elektrofili, lub nie są szczególnie rozbudowane przestrzennie, ulegają samorzutnej kondensacji z wydzieleniem wody i powstaniem wiązania Si-O-Si. Silanole podstawione silnymi elektrofilami lub grupami o dużej zawadzie przestrzennej są stosunkowo trwałe i poddanie ich kondensacji wymaga drastycznych warunków.
- Alkoksysilany, o ile nie posiadają silnie elektrofilowych lub zawadzonych podstawników są również dość reaktywne, choć nieco mniej niż halogenosilany i silanole. Reagują one z wodą w warunkach kwasowych lub zasadowych, lecz nie reagują w warunkach obojętnych. W wyniku hydrolizy powstają odpowiednie silanole i alkohole.
Silany stanowią podstawę chemii metaloorganicznej związków krzemu, oraz chemii silikonów. Otrzymuje się z nich m.in.:
a także krzemowe materiały ceramiczne.
Kontrola autorytatywna (strukturalna klasa indywiduów chemicznych):