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トリクロロシラン（TCS）は、化学式HCl 3 Siで表される無機化合物です。無色で揮発性の液体です。精製されたトリクロロシランは、半導体産業における超高純度シリコンの主要な前駆体です。水中では、急速に分解して塩酸を放出しながらシロキサンポリマーを生成します。反応性が高く入手しやすいため、シリコン含有有機化合物の合成によく使用されます。[ 2 ]
トリクロロシランは、粉末状の冶金グレードシリコンを300 ℃で塩化水素を吹き込む水酸化処理によって製造される。 [ 3 ]また、化学式 で示されるように水素も生成される。
80～90%の収率が得られます。主な副生成物は四塩化ケイ素（化学式SiCl 4）、ヘキサクロロジシラン（Si 2 Cl 6）、ジクロロシラン（H 2 SiCl 2 ）であり、これらから蒸留によってトリクロロシランを分離できます。
また、四塩化ケイ素から直接塩素化プロセスによって製造される。[ 3 ] [ 4 ]
どちらの方法も広く用いられています。最初の方法は安価ですが、収率の制御が難しいです。2番目の方法はそれほど制御を必要としませんが、2倍の設備投資が必要で、最初の方法の65～90 kWh/kgに対し、120～200 kWh/kgを消費します。TCSの蒸留により大幅に精製され、シリコン中の不純物のほとんどが除去されます。[ 3 ]
トリクロロシランは、精製ポリシリコンの製造に使用される基本成分である。
シーメンス法と呼ばれる化学気相成長プロセスで使用できる。[ 5 ] [ 6 ]
ヒドロシリル化反応により、トリクロロシランは他の有用な有機ケイ素化合物の前駆体となる。
この反応または類似の反応の有用な生成物には、オクタデシルトリクロロシラン（OTS）、パーフルオロオクチルトリクロロシラン（PFOTCS）、およびパーフルオロデシルトリクロロシラン（FDTS）などがあります。これらの試薬は、表面科学およびナノテクノロジーにおいて自己組織化単分子膜を形成するために使用されます。フッ素を含むこのような層は表面エネルギーを低下させ、付着を減少させます。この効果は通常、 MEMSのコーティング、ナノインプリントリソグラフィー（NIL）用のマイクロ加工スタンプ、および射出成形ツールに利用されます。[ 7 ]
トリクロロシランは、安息香酸をトルエン誘導体に変換する際の試薬である。2段階反応の最初のステップでは、カルボン酸がまずトリクロロシリルベンジル化合物に変換される。2番目のステップでは、ベンジルシリル誘導体が塩基によってトルエン誘導体に変換される。[ 8 ]
トリクロロシランは反応性が非常に高く、多くの化合物と激しく（場合によっては爆発的に）反応する可能性があります。[ 9 ]これには水も含まれ、二酸化ケイ素、塩素、水素、塩化水素（およびその水溶液である塩酸）、熱を生成する可能性があります。トリクロロシランは水分や湿度だけでも危険な化学反応を引き起こす可能性があるため、不活性ガス下で取り扱い、保管する必要があります。[ 9 ]トリクロロシランの漏出は、水酸化ナトリウムとトリクロロシランの比率が1:1 、または炭酸水素ナトリウムとトリクロロシランの比率が2:1で中和することができます。[ 10 ]火災は、耐アルコール性水性フィルム形成泡消火剤（AR-AFFF）を使用して消火できます。[ 9 ] [ 10 ]