Bis(trimethylsilyl)amin
| Bis(trimethylsilyl)amin | |
|---|---|
 Strukturní vzorec | |
 Model molekuly | |
| Obecné | |
| Systematický název | 1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamin |
| Ostatní názvy | [dimethyl-(trimethylsilylamino)silyl]methan, hexamethyldisilazan |
| Funkční vzorec | [(CH3)3Si]2NH |
| Sumární vzorec | C6H19NSi2 |
| Vzhled | bezbarvá kapalina[1] |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 27495-70-1 |
| EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 213-668-5 |
| PubChem | 13838 |
| ChEBI | 85068 |
| SMILES | C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C |
| InChI | 1S/C6H19NSi2/c1-8(2,3)7-9(4,5)6/h7H,1-6H3 |
| Číslo RTECS | JM9230000 |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 161,39 g/mol |
| Teplota varu | 125 °C (398 K)[1] |
| Hustota | 0,7741 g/cm3[1] |
| Index lomu | 1,4090 (20 °C)[1] |
| Rozpustnost ve vodě | nerozpustný, reaguje[1] |
| Rozpustnost v polárních rozpouštědlech | rozpustný v acetonu[1] |
| Rozpustnost v nepolárních rozpouštědlech | rozpustný v diethyletheru, benzenu a heptanu[1] |
| Tlak páry | 1,84 kPa[1] |
| Bezpečnost | |
 GHS02  GHS05  GHS06  GHS07 Nebezpečí[1] | |
| H-věty | H225 H302 H311 H312 H314 H318 H332 H335 H412[1] |
| P-věty | P210 P233 P240 P241 P242 P243 P260 P261 P264 P270 P271 P280 P301+312 P301+330+331 P302+352 P303+361+353 P304+312 P304+340 P305+351+338 P310 P312 P321 P322 P330 P361 P363 P370+378 P403+233 P403+235 P405 P501[1] |
| Teplota vzplanutí | 27 °C (300 K)[1] |
| Teplota vznícení | 325 °C (598 K)[1] |
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Bis(trimethylsilyl)amin (jinak nazývaný hexamethyldisilazan nebo HMDS) je organokřemičitá sloučenina se vzorcem [(CH3)3Si]2NH. Jedná se o derivát amoniaku, u kterého jsou dva vodíkové atomy nahrazeny trimethylsilylovými skupinami. Délka vazby křemík-dusík (173,5 pm) a úhel vazby Si-N-Si (125,5°) jsou podobné jako u disilazanu (u kterého jsou místo methylových skupin atomy vodíku), což naznačuje jen nepatrný vliv sterických faktorů.[2]
Používá se jako reaktant a jako prekurzor zásad nacházejících využití v organické syntéze a organokovové chemii. HMDS má také využití jako molekulární prekurzor při chemické depozici z plynné fáze sloužící k tvorbě tenkých vrstev karbonitridů křemíku.
Příprava a deriváty[editovat | editovat zdroj]
Bis(trimethylsilyl)amin se připravuje reakcí trimethylsilylchloridu s amoniakem:[3]
- 2 (CH3)3SiCl + 3 NH3 → [(CH3)3Si]2NH + 2 NH4Cl
Lze také použít dusičnan amonný s triethylaminem.[4] Tímto způsobem se dá také získat HMDS obohacený o 15N.
Deprotonaci bis(trimethylsilyl)aminu se připravují bis(trimethylsilyl)amidy alkalických kovů, například bis(trimethylsilyl)amid lithný (LiHMDS) se připravuje pomocí n-butyllithia:
- [(CH3)3Si]2NH + BuLi → [(CH3)3Si]2NLi + BuH
LiHMDS a jeho deriváty bis(trimethylsilyl)amid draselný (KHMDS) a bis(trimethylsilyl)amid sodný (NaHMDS) se používají v organické chemii jako jako nenukleofilní zásady.
Použití[editovat | editovat zdroj]
Jako reaktant[editovat | editovat zdroj]
Hexamethyldisilazan se zapojuje do řady organických reakcí:
1) HMDS je reaktantem při kondenzačních reakcích heterocyklických sloučenin, například při mikrovlnné syntéze derivátu xanthinu:[5]
2) Trimethylsilylace alkoholů, thiolů, aminů a aminokyselin za účelem zavedení chránicích skupin nebo přípravy meziproduktů syntézy organokřemičitých sloučenin je účinným postupem, který nahradil používání trimethylsilylchloridu.[6]
Silylací kyseliny glutamové za přítomnosti nadbytku hexamethyldisilazanu a katalytického množství trimethylsilylchloridu v xylenu nebo acetonitrilu a následným zředěním methanolem nebo ethanolem vzniká kyselina pyroglutamová.
HMDS za přítomnosti jodu silyluje alkoholy.
3) HMDS lze použít na silylaci laboratorního skla, které se tak stane hydrofobním.
4) V plynové chromatografii lze HMDS použít k silylaci hydroxylových skupin organických sloučenin k zajištění vyšší těkavosti, což umožní touto metodou analyzovat sloučeniny, které jinak těkavé nejsou.
Ostatní použití[editovat | editovat zdroj]
Ve fotolitografii se HMDS často používá ke zvyšování přilnavosti fotorezistů. Nejlepších výsledků se dosáhne depozicí HMDS z plynné fáze na zahřívané substráty.[7][8]
V elektronové mikroskopii může být HMDS použit jako náhrada vysoušení při kritickém bodu během přípravy vzorku.[9]
Při pyrolýze s plynovou chromatografií a hmotnostní spektrometrií se HMDS přidává k analytu, kde vytváří při pyrolýze silylované produkty, čímž se usnadňuje detekce sloučenin s polárními funkčními skupinami.[10]
Při plazmou obohacené chemické depozici z plynné fáze slouží jako molekulový prekurzor, přičemž nahrazuje vysoce hořlavé a žíravé plyny, jako SiH4, CH4 a NH3, protože jej lze snadno skladovat. HMDS se používá ve spojení s plazmou různých plynů, například argonu, helia a dusíku, k tvoření tenkých vrstev SiCN, které mají velmi dobré mechanické, optické a elektronické vlastnosti.[11]
Odkazy[editovat | editovat zdroj]
Související články[editovat | editovat zdroj]
Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu Bis(trimethylsilyl)amin na Wikimedia Commons
Reference[editovat | editovat zdroj]
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Bis(trimethylsilyl)amine na anglické Wikipedii.
- ↑ a b c d e f g h i j k l m n Hexamethyldisilazane. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ D. A. Armitage. Organosilicon - an overview. Comprehensive Organometallic Chemistry. 1982, s. 1–203. Dostupné online. DOI 10.1016/B978-008046518-0.00014-3.
- ↑ Robert C. Osthoff; Simon W. Kantor. Organosilazane Compounds. Inorganic Syntheses. 1957, s. 55–64. ISBN 978-0-470-13236-4. DOI 10.1002/9780470132364.ch16.
- ↑ S. V. Chernyak; YU. G. YATLUK; A. L. SUVOROV. A Simple Synthesis of Hexamethyldisilazane (Translated from Zhurnal obshcheĭ khimiĭ, Vol. 70. No. 8, 2000. p1401). Russian Journal of General Chemistry. 2000, s. 1313.
- ↑ J. C. Burbiel; J. Hockemeyer; C. E. Müller. Microwave-assisted ring closure reactions: Synthesis of 8-substituted xanthine derivatives and related pyrimido- and diazepinopurinediones. Beilstein Journal of Organic Chemistry. 2006, s. 20. ISBN 978-0-470-13236-4. DOI 10.1186/1860-5397-2-20. PMID 17067400.
- ↑ Benjamin A. Anderson; Vikas Sikervar. Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. [s.l.]: [s.n.], 2001. ISBN 0471936235. DOI 10.1002/047084289X.rh016. Kapitola Hexamethyldisilazane.
- ↑ Cornell NanoScale Science & Technology Facility. CNF - Photolithography Resist Processes and Capabilities [online]. [cit. 2008-01-29]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2019-09-07.
- ↑ YES Prime Oven Stanford Nanofabrication Facility [online]. Stanford Nanofabrication Facility. Dostupné online.
- ↑ D. F. Bray; J. Bagu; P. Koegler. Comparison of hexamethyldisilazane (HMDS), Peldri II, and critical-point drying methods for scanning electron microscopy of biological specimens. Microscopy Research and Technique. 1993, s. 489–495. DOI 10.1002/jemt.1070260603. PMID 8305726.
- ↑ Giuseppe Chiavari; Daniele Fabbri; Silvia Prati. Gas chromatographic–mass spectrometric analysis of products arising from pyrolysis of amino acids in the presence of hexamethyldisilazane. Journal of Chromatography A. 2001, s. 235–241. DOI 10.1016/S0021-9673(01)00936-0. PMID 11486868.
- ↑ P. Jedrzejowski; J. Cizek; A. Amassian; J. E. Klemberg-Sapieha. Mechanical and optical properties of hard SiCN coatings prepared by PECVD. Thin Solid Films. 2004, s. 201–207. DOI 10.1016/S0040-6090(03)01057-5. Bibcode 2004TSF...447..201J.