क्लोरोसिलेन
क्लोरोसिलेन अभिक्रियाशील, क्लोरीन युक्त रासायनिक यौगिकों का एक समूह है, जो सिलेन से संबंधित है और इसे कई रासायनिक प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाता है। इस प्रकार के प्रत्येक रसायन में कम से कम एक सिलिकॉन-क्लोरीन बंध होता है। ट्राइक्लोरोसिलेन का उत्पादन सबसे बड़े पैमाने पर किया जाता है। मूल क्लोरोसिलेन सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड (SiCl) है.[1]
संश्लेषण
हाइड्रोक्लोरोसिलेंस
इनमें क्लोरोसिलेन (H3SiCl), डाइक्लोरोसिलेन (H2SiCl2), ट्राइक्लोरोसिलेन (HSiCl3), टेट्राक्लोरोसिलेन (SiCl4) सम्मिलित हैं।
इन्हें मुलर-रोचो प्रक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है, जिसमें तांबे के उत्प्रेरक की उपस्थिति में उच्च तापमान पर हाइड्रोजन क्लोराइड के साथ सिलिकॉन की अभिक्रिया कराई जाती है। आदर्शीकृत समीकरण इस प्रकार है
- 2 Si + 6 HCl → 2 HSiCl3 + 2H2,
ट्राइक्लोरोसिलेन (HSiCl3) मुख्य उत्पाद है; डाइक्लोरोसिलेन (H2SiCl2) और सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड (SiCl4) उपोत्पाद के रूप में प्राप्त होते हैं। इस प्रक्रिया की खोज 1940 में यूजीन जी. रोचो और रिचर्ड मुलर द्वारा स्वतंत्र रूप से की गई थी।
मिथाइलक्लोरोसीलेन्स
मिथाइलट्राइक्लोरोसिलेन (CH3SiCl3), डाइमिथाइलडिक्लोरोसिलेन ((CH3)2SiCl2), और ट्राइमेथिलसिलिल क्लोराइड ((CH3)3SiCl) प्रत्यक्ष प्रक्रिया द्वारा निर्मित होते हैं। ये ऑर्गेनोसिलिकॉन रसायन विज्ञान में प्रमुख अभिकर्मक हैं।
अभिक्रियाएं
हाइड्रोक्लोरोसिलेन्स को हाइड्रोलाइज़ नहीं किया जा सकता।
मिथाइलक्लोरोसिलेन् जल के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन क्लोराइड का उत्पादन करते हैं, जिससे सिलोक्सेन और अंततः सिलिकॉन डाइऑक्साइड मिलता है। ट्राइमेथिलसिलिल क्लोराइड में, हाइड्रोलाइज्ड उत्पाद हेक्सामेथिलडाइसिलोक्सेन है:
- 2 ((CH3)3SiCl + H2O → [(CH3)3Si]2O + 2 HCl
- डाइमिथाइलडाइक्लोरोसिलेन की अनुरूप अभिक्रिया सिलोक्सेन बहुलक या रिंग देती है:
- n (CH3)2SiCl2 + n H2O → [(CH3)2SiO]n + 2n HCl
प्रयोग करें
अर्धचालक उद्योग में अतिशुद्ध जल सिलिकॉन के उत्पादन में सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड और ट्राइक्लोरोसिलेन के रूप में मुख्य उत्पाद है। कच्चे सिलिकॉन से प्राप्त क्लोरोसिलेन को आंशिक आसवन तकनीकों द्वारा शुद्ध किया जाता है और फिर 99.999999999% शुद्धता वाला सिलिकॉन देने के लिए हाइड्रोजन के साथ अपचयित किया जाता है।
कार्बनिक क्लोरोसिलेन का उपयोग प्रायः सिलिकॉन और कांच की सतहों के लिए आवरण परत के रूप में और सिलिकॉन (पॉलीसिलोक्सेन) बहुलक के उत्पादन में किया जाता है। जबकि फेनिल क्लोरोसिलेंस और कई अन्य रसायनो का उपयोग किया जा सकता है, मिथाइलसिलोक्सेन सबसे बड़ी मात्रा में उत्पादित होते हैं।
मिथाइल क्लोरोसिलेन में एक से तीन मिथाइल समूह होते हैं। डाइमिथाइलडिक्लोरोसिलेन में, दो क्लोरीन परमाणु उपलब्ध हैं, ताकि अतिरिक्त जल के साथ अभिक्रिया से सिलिकॉन परमाणुओं के बीच ईथर जैसे संबंधों की एक रैखिक श्रृंखला उत्पन्न हो। पॉलिथर की तरह, ये लचीले लिंकेज एक रबरयुक्त बहुलक, पॉलीडाइमिथाइलसिलोक्सेन (PDMS) का उत्पादन करते हैं। मिथाइलट्राइक्लोरोसिलेन का उपयोग PDMS अणुओं में शाखाकरण और पार -लिंकिंग को प्रेरित करने के लिए किया जा सकता है, जबकि क्लोरोट्रिमिथाइलसिलेन आणविक अणुओ को सीमित करते हुए रीढ़ की हड्डी श्रृंखला को समाप्त करने का कार्य करता है।
अन्य अम्ल बनाने वाली प्रजातियां,थोड़े अंतर के साथ विशेष रूप से एसीटेट, तैयार बहुलक के अंतर्गत रसायन विज्ञान में सिलिकॉन संश्लेषण में क्लोरीन का स्थान ले सकती हैं। क्लोरोसिलेन के ये एनालॉग उपभोक्ताओं के लिए विपणन किए जाने वाले सीलेंट ,चिपकने वाले पदार्थों में और कम विषाक्तता के कारण मेडिकल-ग्रेड सिलिकॉन के पूर्ववर्ती के रूप में साधारण हैं।
संदर्भ
- ↑ Rösch, L.; John, P.; Reitmeier, R. (2003). "Organic Silicon Compounds". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a24_021..