オルトケイ酸

オルトケイ酸

シリコン、Si   酸素、O   水素、H
名前
IUPAC名 ケイ酸[1]
その他の名前 オルトケイ酸
識別子
CAS番号	10193-36-9 はい
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像
チェビ	チェビ:26675 はい
ケムスパイダー	14236 はい
ECHA 情報カード	100.030.421
EC番号	233-477-0
グメリン参照	2009
パブケム CID	14942
ユニ	623B93YABH はい
CompTox ダッシュボード ( EPA )	ＤＴＸＳＩＤ５０５８７２１
InChI InChI=1S/H4O4Si/c1-5(2,3)4/h1-4H はい キー: RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N はい InChI=1S/H4O4Si/c1-5(2,3)4/h1-4H キー: RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N InChI=1/H4O4Si/c1-5(2,3)4/h1-4H キー: RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYAS
笑顔 O[Si](O)(O)O
プロパティ
化学式	ケイ素（OH）4
モル質量	96.113 グラムモル−1
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。 いいえ （それは何ですか  ？） はいいいえ インフォボックス参照

オルトケイ酸（/ ˌ ɔːr θ ə s ɪ ˈ l ɪ s ɪ k /）は、化学式Si ( O H ) ₄の無機化合物である。めったに観察されないが、シリカとケイ酸塩の主要化合物であり、他のケイ酸[H _{2 x} SiO _{x +2} ] _nの前駆体である。ケイ酸はバイオミネラリゼーションとテクノロジーで重要な役割を果たしている。 ^{[2] [3] [4]}オルトケイ酸アニオンSiOの親酸である。 ⁴⁻⁴
₄。

典型的には、オルトケイ酸は、ゾルゲル合成法で行われるように、エステルSi(OR) ₄ （Rは有機基を表す）の加水分解生成物であると考えられている。^[2]しかし、これらの条件は強すぎるため、親酸を単離することはできない。

オルトケイ酸はテトラベンゾキシシリコンのPd触媒 水素化分解によって生成できる：^[5]

Si(OCH ₂ Ph ) ₄ + 4 H ₂ → Si(OH) ₄ + 4 PhCH ₃

この酸はジメチルアセトアミドとテトラブチルアンモニウムクロリドの溶液から結晶化されました。X線結晶構造解析により、塩化物 イオンは水素結合を介して酸と相互作用することが確認されました。それ以外の点では、構造は予想どおり四面体シリコン中心で構成されています。

ケイ酸は容易に凝縮して、二ケイ酸（ピロケイ酸）やシクロテトラケイ酸（−O−Si(OH) ₂ −）₄などの「高級」ケイ酸を生成する：^[5]

2 Si(OH) ₄ → O(Si(OH) ₃ ) ₂ + H ₂ O

4 Si(OH) ₄ → (−O−Si(OH) ₂ −) ₄ + 4 H ₂ O

これらの誘導体は結晶学的にも特徴付けられている。

ケイ素は植物の成長のための栄養素として研究されており、乾燥物質ベースで植物の最大10％を占めています。^[6]オルトケイ酸は、植物が土壌からケイ素を吸収した形であると考えられているため特に興味深く、^{[7] [8]}植物全体に植物珪素として堆積し、植物の成長を補うために葉面散布によるオルトケイ酸の施用に関する研究につながっています。^[9]研究では、安定化オルトケイ酸の葉面散布により、干ばつ、^{[10] [11]}重金属毒性、^{[12] [13]}塩分濃度などの非生物的ストレス要因が緩和され、^[14]収穫量が増加することが実証されています。^[15]さらに、オルトケイ酸の施用により植物の真菌感染や病気が軽減されることが実証されており、^[16]安定化オルトケイ酸を既存の病気対策の代替または補完として使用できる可能性を示唆しています。オルトケイ酸が非生物的ストレスを軽減し、病気を抑制するメカニズムは十分に解明されていないが、現在提唱されている理論としては、植物の防御反応の活性化^[17]と、植物の細胞質におけるシリカの沈殿^{[18]が挙げられる。}

溶存シリカ（DSi）は、海洋学の分野で水溶性シリカの形態を表すのに使用される用語であり、 Si(OH) ₄（オルトケイ酸）またはその共役塩基（オルトケイ酸アニオン）であると考えられている⁻ O−Si(OH) ₃や（⁻ O−）₂ Si(OH) ₂ 。理論計算によると、シリカの水への溶解は、 SiO ₂ ·2H ₂ O複合体の形成、次にオルトケイ酸の形成を経て進行します。^[20]シリカの生物地球化学的循環は 、珪藻類と呼ばれる藻類によって制御されています。^{[21] [22]}これらの藻類は、ケイ酸を重合していわゆる生体シリカにし、細胞壁（フラスチュールと呼ばれる）の構築に使用します。^[23]

最上層の水柱では、南緯 55 度以南の 南極周極海流を除いて、海洋表層は溶解シリカに関して飽和していない。

溶解シリカの濃度は水深が深くなるにつれて、また大西洋からインド洋を経て太平洋に至るコンベアベルトに沿って増加します。^{[24] [25]}