Άνοιγμα κυρίου μενού
Δεσμός άνθρακα - πυριτίου που υπάρχει σε οργανοπυριτικές ενώσεις

Οι οργανικές ενώσεις με πυρίτιο είναι οργανικές ενώσεις που περιέχουν πυρίτιο. Οι οργανοπυριτικές ενώσεις είναι οργανικές ενώσεις που περιέχουν χημικό δεσμό C-Si. Ο υποκλάδος της οργανικής χημείας που ασχολείται με τις οργανοπυριτικές ενώσεις ονομάζεται οργανοπυριτική χημεία, που εξερευνά τις ιδιότητες και τη δραστικότητά τους. Οι περισσότερες οργανοπυριτικές ενώσεις είναι παρόμοιες με τις κοινές οργανικές ενώσεις, όντας άχρωμες, εύφλεκτες, υδρόφοβες και σταθερές. Η πρώτη οργανοπυριτική ένωση που παράχθηκε ήταν το τετραιθυλοσιλάνιο [(CH3CH2)4Si]. Ανακαλύφθηκε από τους Τσαρλς Φρέντελ (Charles Friedel) και Τζέιμς Κραφτς (James Crafts) το 1863 με χημική αντίδραση τετραχλωροπυριτίου (SiCl4) με διαιθυλοψευδάργυρο [(CH3CH2)2Zn]. Υπενθυμίζεται ότι το καρβίδιο του πυριτίου (SiC) είναι ανόργανη ένωση.

Παρουσία και εφαρμογέςΕπεξεργασία

Οι οργανοπυριτικές ενώσεις βρίσκονται ευρύτατα σε εμπορικά προϊόντα. Τα πιο συνηθισμένα είναι στεγανοποιητικά, συνθετικά καλαφατίσματος, συγκολλητικά και επιχρήσματα, που είναι φτιαγμένα από σιλικόνες. Οι σιλικόνες καλαφατίσματος και τα επαγγελματικά στεγανοποιητικά είναι φτιαγμένα κυρίως από οργανοπυριτικές ενώσεις. Η πολυδιμεθυλοσιλοξάνη (PDMS) είναι το κύριο συστατικό των σιλικονών.

Βιολογία και ιατρικήΕπεξεργασία

Οι δεσμοί άνθρακα - πυριτίου είναι γενικά απούσες από τις βιοχημικές διεργασίες[1], παρόλο που η φευγαλέα ύπαρξή τους έχει αναφερθεί σε ένα άλγος του γλυκού νερού[2]. Το σιλαφλουοφένιο είναι μια οργανοπυριτική ένωση που λειτουργεί ως πυρεθροειδές εντομοκτόνο. Αρκετές οργανοπυριτικές ενώσεις βρίσκονται υπό διερεύνηση για χρήση σε φαρμακευτικά προϊόντα[3].

Ιδιότητες των δεσμών Si-C, Si-O και Si-FΕπεξεργασία

Στις περισσότερες οργανοπυριτικές ενώσεις το πυρίτιο δρα ως τετρασθενές και με τετραεδρική δομή. Οι δεσμοί Si - C, συγκρινόμενοι με τους δεσμούς C - C είναι μακρύτεροι (186 pm έναντι 154 pm) και ασθενέστεροι, με ενέργεια διάσπασης 451 kJ/mol έναντι 607 kJ/mol[4]. Οι δεσμοί C - Si είναι ελαφρώς πολωμένοι, γιατί ο άνθρακας έχει υψηλότερη ηλεκτραρνητικότητα από το πυρίτιο (2,55 έναντι 1,90, κατά Paouling). Οι δεσμοί Si - C μπορούν να διασπούνται ταχύτερα από τους τυπικούς δεσμούς C - C. Μια συνέπεια της πόλωσης των δεσμών Si - C είναι η αποκαλούμενη αντίδραση Σακουράι (Sakurai reaction)[5]. Αρκετά αλκυλοσιλάνια μπορούν να οξειδωθούν σχηματίζοντας αλκοόλες, σύμφωνα με την οξείδωση Φλέμινγκ - Ταμάο (Fleming–Tamao oxidation). Μια άλλη συνέπεια της πόλωσης των δεσμών Si - C είναι το φαινόμενο β-πυριτίου (β-silicon), δηλαδή του φαινομένου της σταθεροποίησης του β - ατόμου μετά το πυρίτιο σε ένα καρβοκατιόν, με πολλές επιπτώσεις για τη χημική δραστικότητα των αντίστοιχων ενώσεων.

Οι δεσμοί Si - O είναι πολύ ισχυρότεροι σε σύγκριση με τους τυπικούς απλούς δεσμούς C - O (809 kJ/mol έναντι 538 kJ/mol). Η «προτίμηση» σχηματισμού των δεσμών Si - O, έναντι των δεσμών C - O, οδηγούν σε πολλές οργανικές χημικές αντιδράσεις, όπως ο ανασχηματισμός Μπρουκ (Brook rearrangement) και η ολεφίνιση Πέτερσον (Peterson olefination). Σε σύγκριση με το δεσμό Si - O, ο δεσμός Si - F είναι ακόμη ισχυρότερος.

CH He
CLi CBe CB CC CN CO CF Ne
CNa CMg CAl CSi CP CS CCl CAr
CK CCa CSc CTi CV CCr CMn CFe CCo CNi CCu CZn CGa CGe CAs CSe CBr CKr
CRb CSr CY CZr CNb CMo CTc CRu CRh CPd CAg CCd CIn CSn CSb CTe CI CXe
CCs CBa CHf CTa CW CRe COs CIr CPt CAu CHg CTl CPb CBi CPo CAt Rn
Fr CRa Rf Db CSg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
CLa CCe CPr CNd CPm CSm CEu CGd CTb CDy CHo CEr CTm CYb CLu
Ac CTh CPa CU CNp CPu CAm CCm CBk CCf CEs Fm Md No Lr
Χημικοί δεσμοί με άνθρακα
Πυρήνας της οργανικής χημείας Πολλές χρήσεις στη χημεία
Ακαδημαϊκή έρευνα, όχι ευρεία χρήση Άγνωστοι δεσμοί

Aναφορές και σημειώσειςΕπεξεργασία

  1. Organosilicon Chemistry S. Pawlenko Walter de Gruyter New York 1986
  2. Stephen D. Kinrade, Ashley-M. E. Gillson and Christopher T. G. Knight (2002), Silicon-29 NMR evidence of a transient hexavalent silicon complex in the diatom Navicula pelliculosa. J. Chem. Soc., Dalton Trans., 307–309, doi:10.1039/b105379p
  3. Bains, W.; Tacke, R. "Silicon chemistry as a novel source of chemical diversity in drug design" Curr Opin Drug Discov Devel. 2003 Jul;6(4):526-43.
  4. Handbook of Chemistry and Physics, 81st Edition CRC Press ISBN 0-8493-0481-4
  5. Silicon in Organic Synthesis Colvin, E. Butterworth: London 1981
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Organosilicon της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).