Trichlor(methyl)silan ist eine farblose, klare Flüssigkeit mit stechendem Geruch. Es gehört zur Gruppe der halogenierten Silane und ist eine Basischemikalie in der organisch-chemischen Synthese, besonders in der Schutzgruppenchemie.
Gewinnung und Darstellung Trichlor(methyl)silan wird gemeinsam mit Dichlordimethylsilan und Chlortrimethylsilan über die Müller-Rochow-Synthese hergestellt. Dabei reagiert gepulvertes Silicium mit Chlormethan bei 350 °C in Gegenwart von gepulvertem Kupfer und Kupfer(II)-oxid als Katalysator zunächst zu Dichlordimethylsilan, das unter den Reaktionsbedingungen zu Chlortrimethylsilan und Trichlormethylsilan disproportioniert:
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Das Produktgemisch kann aufgrund der unterschiedlichen Siedepunkte seiner Komponenten destillativ getrennt werden. Spuren von Chlorwasserstoff, der evtl. durch Hydrolyse im Chlortrimethylsilan vorhanden ist, können durch Destillation unter Zusatz von wenig Chinolin entfernt werden.
Eigenschaften Physikalische Eigenschaften Trichlormethylchlorsilan ist eine farblose, stechend riechende, an der Luft infolge Chlorwasserstoff-Abspaltung stark rauchende Flüssigkeit. Unter Normaldruck siedet die Verbindung bei 66 °C.Rugina, T.; Gaspar, M.; Sacarescu, L.: Liquid-vapor equilibrium for a binary system of dichlorodimethyl-silane with trichloromethylsilane, chloromethylsilane and silicontetrachloride in Rev. Chim. (Bucharest) 38 (1987) 680. Die molare Verdampfungsenthalpie am Siedepunkt beträgt 30,7 kJ·mol−1.Golubkov, Y.V.; Lapidus, I.I.; Nisel'son, L.A.: in Russ. J. Phys. Chem. 41 (1967) 1122. Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend ln(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) mit A = 3,997033, B = 1167 und C = −47 im Temperaturbereich von 287 bis 337,5 K.Jenkins, A.C.; Chambers, G.F.: Vapor Pressures of Silicon Compounds in Ind. Eng. Chem. 46 (1954) 2367–2369, . Die Wärmekapazität beträgt bei 25 °C 163,1 J·mol−1·K−1 bzw. 1,09 J·g−1·K−1.Samorukov, O.P.; Kostryukov, V.N.: Thermodynamics of organic derivatives of chlorosilanes. Low-temperature heat capacities, melting points, heats of fusion, and thermodynamic functions of the condensed phases of trichloromethylsilane and dichloromethylsilane in Russ. J. Phys. Chem. 45 (1971) 747–748.
Chemische Eigenschaften Mit Wasser erfolgt eine heftige Hydrolyse. Die Verbindung wirkt stark korrosiv.
Sicherheitstechnische Kenngrößen Trichlormethylchlorsilan bildet leicht entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen Flammpunkt von −15 °C.E. Brandes, W. Möller: Sicherheitstechnische Kenngrößen. Band 1: Brennbare Flüssigkeiten und Gase. Wirtschaftsverlag NW – Verlag für neue Wissenschaft, Bremerhaven 2003. Der Explosionsbereich liegt zwischen 7,6 Vol.‑% (470 g·m−3) als untere Explosionsgrenze (UEG) und 10,4 Vol.‑% als obere Explosionsgrenze (OEG). Die Zündtemperatur liegt oberhalb von 500 °C. Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T1.
Verwendung Trichlor(methyl)silan ist ein Rohstoff für die Produktion von pyrogenen Kieselsäuren und hochreinen Siliciumcarbids, wobei es auf 1110 °C bis 1900 °C erhitzt werden muss:
Sicherheitshinweise Da die Dämpfe schwerer als Luft sind, können sich am Boden explosive Gemische bilden. Bei Kontakt mit Wasser und Luftfeuchtigkeit bildet sich Salzsäure, die zu Verätzungen führen kann.
Einzelnachweise
Kategorie:Organochlorsilan Kategorie:Alkylsiliciumverbindung