Propiedades De Los Compuestos Del Silicio

dos COMPUESTOS DE SILICIO (organosilanos, silanos)
El compuesto más sencillo de silicio es el silano (SiH4) un compuesto con una estructura muy parecida al metano (hibridación sp3 del silicio). El silano es un gas incoloro de P.eb = -112 ºC. El silano se obtiene por reacción de silicio con ácido clorhídrico para formar triclorosilano. La reacción de desproporción de este genera silano ytetracloruro de carbono.

COMPUESTOS DE SILICIO (organosilanos, silanos)
El organosilano más conocido en química orgánica probablemente es el tetrametilsilano (SiMe4, TMS) debido a su uso como patrón de referencia en los espectros de 1H NMR ya que presenta 12 hidrógenos magneticamente equivalentes y aparece con un desplazamiento químico más bajo que la mayoría de los hidrógenos de otros gruposfuncionales. El TMS es un liquido inoloro de P.eb = -112 ºC.

COMPUESTOS DE SILICIO (organosilanos, silanos)
La nomenclatura de los organosilanos es muy sencilla y asimilable a la nomenclatura de los compuestos de carbono incluyendo los términos sila, silo o sili para identificar al átomo de silicio.
H Si H Silano

C

Alcano

Si C

Sileno

Si Si
C X Haloalcano Si X Halosilano

DisilenoSi Si

Disilino

Si N
C OH Alcohol Si OH Silanol

Silanimina

C

OR

Eter

Si

O Si

Siloxano

Ph2SiH2: Difenilsilano Ph2SiCl2: Difenildiclorosilano Ph2Si(OH)2: difenilsilanodiol H3Si: SililMe3Si: TrimetilsililPhMe2Si: Fenildimetilsili-

C

NH2

Amina

Si

NH2

Sililamina

Si

N Si

Silazano

COMPUESTOS DE SILICIO (organosilanos, silanos)
El átomo desilicio es considerablemente más voluminosos que el de carbono y su electronegatividad es menor.

Atomo C Si

Tamaño 0.77 1.77

Electronegatividad 2.5 1.8

Enlace C-C C-Si Si-Si

Longitud 1.54 Å 1.90 Å 2.34 Å

δ− C

δ+ Si

El átomo de silicio adopta normalmente una hidridación de tipo sp3 y las combinaciones con hibridación sp y sp2 son bastante raras y suelen generar compuestosinestables. A diferencia del carbono pueden adoptar hibridaciones de tipo dsp3 y d2sp3

Si sp

Si sp2

Si sp3

Si dsp3

Si d2sp3

COMPUESTOS DE SILICIO (organosilanos, silanos) Reactividad
El átomo de silicio forma enlaces extraordinariamente fuertes con el oxígeno y especialmente con el fluor. Esta característica explica algunos aspectos de la reactividad del silicio.

Enlace EnlaceC-C C-C C-O C-O C-F C-F Si-C Si-C Si-O Si-O Si-F Si-F

Energía Energía 335 335 340 340 450 450 320 320 530 530 810 810

El átomo de silicio estabiliza aniones en la posición alfa y también estabiliza carbocationes en la posición beta.

C

Si

C C+

Si

COMPUESTOS DE SILICIO (organosilanos, silanos) Reactividad: protección de grupos funcionales
La aplicación más importante de loscompuestos de silicio en síntesis orgánica es su uso como grupos protectores fundamentalmente de grupos hidroxilo y amino. La forma habitual de proceder a la protección de alcoholes y aminas es hacer reaccionar estos grupos funcionales con un clorotrialquilsilano en presencia de una base que facilita el ataque nucleófilo sobre el silicio.
R R
3 2 1

Si Cl RO R
3

R Si

1

R
Cl

1

ROH

Base

R O

R

RO

Si

R R

3

R

2

2

Existen dos alternativas al empleo de cloruros de trialquilsilano para llevar a cabo la reacción de protección. Una de ellas emplea trialquilsililtriflatos y la otra –que es la más utilizada- emplea trialquilisililimidazol. Estas alternativas se suelen utilizar cuando los halosilanos no son lo suficientemente reactivos para efectuarla protección.
R R
3 2 1

R Si OTf R
3

1

Si N
2

R

R TMSTf

N

TMSI

Orden de reactividad (R = Me): TMSI > TMSTf > TMSCl

COMPUESTOS DE SILICIO (organosilanos, silanos) Reactividad: protección de grupos funcionales
Los principales grupos protectores se indican a continuación con las siglas que habitualmente se emplean también en español.

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