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| 名前 | |||
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| IUPAC名
四臭化ケイ素
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| その他の名前
臭化ケイ素 臭化
ケイ素(IV) | |||
| 識別子 | |||
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.029.257 | ||
| EC番号 |
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パブケム CID
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| ユニ |
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| 国連番号 | 3264 | ||
CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |||
| Br 4 Si | |||
| モル質量 | 347.701 グラムモル−1 | ||
| 外観 | 無色の液体 | ||
| 密度 | 2.79 g·cm −3 | ||
| 融点 | 5 °C (41 °F; 278 K) | ||
| 沸点 | 153 °C (307 °F; 426 K) | ||
磁化率（χ）
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−128.6·10 −6 cm 3 /モル | ||
屈折率( n D )
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1.5685 | ||
| 危険 | |||
| GHSラベル: | |||
 
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| 危険 | |||
| H302、H312、H314、H332、H335 | |||
| P260、P261、P264、P270、P271、P280、P301+P312、P301+P330+P331、P302+P352、P303+P361+P353、P304+P312、P304+P340、P305+P351+P338、P310、P312、P321、P322、P330、P363、P403+P233、P405、P501 | |||
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |||
| 関連化合物 | |||
関連するテトラハロシラン
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四塩化ケイ素 四フッ化ケイ素 四ヨウ化ケイ素 | ||
関連化合物
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臭化白金(IV) 四臭化 テルル 四臭化 メタン 臭化スズ (IV) 四臭化 チタン 臭化 ジルコニウム(IV) | ||
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。
インフォボックス参照
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四臭化ケイ素はテトラブロモシランとも呼ばれ、化学式 SiBr 4の無機化合物です。[1]この無色の液体は加水分解して臭化水素を放出する 傾向があるため、窒息するような臭いがあります。[2]四臭化ケイ素の一般的な特性は、より一般的に使用されている四塩化ケイ素 の特性とよく似ています。[2]
SiXの比較4
テトラシランはすべて四面体であり、その特性はハロゲン化物の性質に大きく影響されます。これらの傾向は混合ハロゲン化物にも当てはまります。 融点、沸点、結合長はハロゲン化物の原子質量とともに増加します。Si-X結合エネルギーについては逆の傾向が見られます。
ルイス酸度
SiBr 4のような共有結合で飽和したケイ素錯体は、ゲルマニウム(Ge) やスズ(Sn)のテトラハライドとともにルイス酸である。[5]ケイ素テトラハライドはオクテット則に従うが、ルイス塩基性配位子を付加して、式 SiBr 4 L および SiBr 4 L 2 (L はルイス塩基)の付加物を与える。 [6] [7] [8]テトラハライドのルイス酸性特性は、次のように増加する傾向がある: SiI 4 < SiBr 4 < SiCl 4 < SiF 4 。この傾向は、ハロゲンの相対的な電気陰性度に起因している。 [7] [4]
Si-X結合の強度はSi-F > Si-Cl > Si-Br > Si-Iの順に減少する。[4] [3]
合成
四臭化ケイ素は、600℃でケイ素と臭化水素を反応させることによって合成される。 [9]
- Si + 4 HBr → SiBr 4 + 2 H 2
副生成物にはジブロモシラン（SiH 2 Br 2）とトリブロモシラン（SiHBr 3）が含まれる。[9]
- Si + 2 HBr → SiH 2 Br 2
- Si + 3 HBr → SiHBr 3 + H 2
シリコンと銅の混合物を臭素で処理することによっても生成できる。[10]
- Si + Br 2 → SiBr 4
反応性
他のハロシランと同様に、SiBr4は水素化物、アルコキシド、アミド、アルキル、すなわち、それぞれSi-H、Si-OR、Si-NR2、Si-R、およびSi-X結合の官能基を持つ生成物に変換できます。[2]
四臭化ケイ素は水素化物または複合水素化物によって容易に還元される。[3]
- 4R2AlH + SiBr4 → SiH4 + 4R2AlBr
- SiBr 4 + 4 ROH → Si(OR) 4 + 4 HBr
- SiBr 4 + 8 HNR 2 → Si(NR 2 ) 4 + 4 HNR 2 HBr
金属アルキルハロゲン化物とのグリニャール反応は、シリコーンに変換できる有機ケイ素化合物を生成するため、特に重要な反応である。[3]
- SiBr 4 + n RMgX → R n SiBr 4− n + n MgXBr
2つの異なる四ハロゲン化ケイ素（およびハロゲン化ポリシラン）を100℃に加熱すると、再分配反応が起こり、さまざまな混合ハロシランが生成されます。[2] [4] これらの混合ハロシランの融点と沸点は、一般に分子量が増加するにつれて上昇します。[11]（X = H、F、Cl、Br、およびIで発生する可能性があります）
- 2 SiBr 4 + 2 SiCl 4 → SiBr 3 Cl + 2 SiBr 2 Cl 2 + SiBrCl 3
- Si 2 Cl 6 + Si 2 Br 6 → Si 2 Cl n Br 6− n
四臭化ケイ素は空気に触れると容易に加水分解し、煙を発生します。[12]
- SiBr 4 + 2 H 2 O → SiO 2 + 4 HBr
四臭化ケイ素は室温で酸素の存在下では安定だが、670～695℃で臭化シロキサンが形成される。 [12]
- 2 SiBr 4 + 1⁄2 O 2 → Br 3 SiOSiBr 3 + Br 2
用途
四塩化ケイ素と非常によく似ているため、 SiBr 4に特有の用途はほとんどありません。SiBr 4の熱分解は、 SiCl 4よりも速い速度でシリコンを堆積できるという利点がありますが、高純度で入手できるため、通常はSiCl 4が好まれます。 [13] SiBr 4の熱分解に続いてアンモニア処理を行うと、セラミック、シーラント、および多くの切削工具の製造に使用される硬い化合物である窒化ケイ素（Si 3 N 4）コーティングが得られます。 [13]
参考文献
- ^ PubChem. 「テトラブロモシラン」. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . 2022年12月22日閲覧。
- ^ abcd 無機化学百科事典; King, BR; John Wiley & Sons Ltd.: ニューヨーク、NY、1994; 第7巻、pp 3779–3782。
- ^ abcdef シリコン化合物、シリコンハロゲン化物。Collins , W.: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; John Wiley & Sons, Inc, 2001年。
- ^ abcd Ebsworth, EAV「揮発性シリコン化合物」、 Taube, H.、Maddock, AG、「無機化学」、Pergamon Press Book: New York, NY, 1963、第4巻。
- ^ Davydova、EI;ティモシュキン、AY州。テネシー州セバスティアノバ。スボーロフ、AV;フレンキング、G.J.Mol .構造体。 2006 年、巻、767-1-3。土井：10.1016/j.theochem.2006.05.011
- ^ Beattie, IR; Gilson, T.; Webster, M.; (一部) McQuillan, GP J. Chem. Soc. 1964 , 238-244. doi :10.1039/JR9640000238
- ^ ab ミロノフ、SL; ゴルロフ、YI; チュイコ、AA理論実験化学 1979、巻、14–16。doi : 10.1007/BF00519073
- ^ ビーティー, IR; オジン, GA J. Chem. Soc., Inorg. Phys. Theor. 1969 , 2267–2269
- ^ ab Schumb, WB Silicobromoform " 無機合成 1939、第 1 巻、pp 38-42。doi :10.1002/9780470132326。
- ^ PW Schenk (1963)。「シリコンとゲルマニウム」。G. Brauer (編)。分取無機化学ハンドブック、第 2 版。第 2 巻、687 ページ。NY、NY: Academic Press。
- ^ Greenwood, NN; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements; Pergamon Press Inc.: New York, NY, 1984; pp 391-393.
- ^ ab シリコン化合物、シラン。Arkles、B.; Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; John Wiley & Sons、Inc、2001年。
- ^ ab 無機ケイ素化合物。Simmler W.; Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry; Wiley-VCH、2002年。doi :10.1002/14356007.a24_001