有机硅化合物的基本性质和反应
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熟悉EOC的朋友都知道,EOC是元素有机化学的缩写,笔者对元素有机相关比较感兴趣,于是运营了这个公众号。之前主要是氟化学相关,近期对硅化学多了点了解,准备策划一个系列。硅化学的内涵丰富多彩,其独特的反应都源于其电负性、空间位阻和相应的原子轨道,笔者认为其最重要的性质有三个:五配位阴离子、α-硅效应和β-硅效应。EOC将对有机硅化学的内容进行系统整理,随后按内容进行连载,如硅负离子作为亲核试剂参与的有机反应、硅正离子作为Lewis酸在催化中的应用、Si-H键活化、C-H键硅基化、含硅化合物在偶联反应中的应用等等。每部分可以继续细化,如C-H键硅基化可以分为金属催化、非金属催化硅基化等等,这部分内容已经完成撰写工作,将在这周以连载的形式发布。
有机硅化学是元素有机化学的重要组成部分,硅位于元素周期表第三周期第四主族,性质介于非金属和金属之间。有机硅化合物在有机合成中常用作羟基的保护基,例如三甲基硅基、叔丁基二甲基硅基、苯基二甲基硅基等。另外,有机硅高分子应用十分广阔。
与碳相比,硅的电负性要小,因此硅容易被亲核试剂进攻。从下图中的一些键长、键能数据可以看出,Si和F之间的作用很强,常常用TBAF(四丁基氟化铵)对羟基脱硅保护,也常常利用氟负离子作为有机硅试剂的活化剂;Si和O之间的作用也很强,硅醚聚合物在材料科学应用广泛;C-Si键碳是负电中心,可以与各种亲电试剂反应,如Hiyama偶联反应。