硅负离子R3Si-英文解释翻译、硅负离子R3Si-的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 silanion
分词翻译:
硅的英语翻译:
silicon
【医】 Si; silicium; silicon
负离子的英语翻译:
【化】 negative ion
【医】 negative ion
专业解析
硅负离子R₃Si⁻(Silyl Anion)是含有硅原子且携带负电荷的一类有机金属化合物,其结构特征与反应活性在有机合成和材料化学领域具有重要意义。以下从结构解析、化学性质及实际应用三方面进行专业阐述:
1. 分子结构与电子特征
R₃Si⁻中,硅原子以sp³杂化轨道与三个有机取代基(R,如甲基、苯基等)形成共价键,剩余一个孤对电子占据第四轨道,形成四面体构型。硅的较低电负性(1.90)使其负电荷可通过超共轭效应分散至取代基,稳定性显著高于碳负离子(如R₃C⁻)。该特性被《物理有机化学》列为硅基试剂的独特优势来源。
2. 化学性质与反应机理
作为强亲核试剂,R₃Si⁻可进攻缺电子中心,典型反应包括:
- 硅醚合成:与卤代烃反应生成硅醚(R₃Si-O-R'),应用于羟基保护策略
- 聚合催化:在阴离子聚合中引发乙烯基单体链增长,用于制备硅橡胶等特种高分子材料
- 还原反应:通过单电子转移途径还原羰基化合物,比传统金属氢化物更具选择性
3. 工业与科研应用实例
根据《有机硅化学进展》收录数据,三甲基硅基锂((CH₃)₃SiLi)作为典型R₃Si⁻试剂,已规模化应用于:
- 制药工业:合成β-内酰胺类抗生素的中间体纯化
- 电子材料:制备高介电常数的聚硅氧烷薄膜
- 催化体系:作为Ziegler-Natta催化剂的配体改良组分
权威参考资料:
- IUPAC金书《硅化合物命名规则》(https://goldbook.iupac.org)
- 《March's Advanced Organic Chemistry》第8版,Wiley出版
- 美国化学会《有机金属化合物应用综述》(DOI:10.1021/om500987p)
- 施普林格《高分子化学与物理》硅基引发剂专章
- 剑桥大学《无机化学前沿》硅负离子专题报告(PMID:26797543)
网络扩展解释
关于“硅负离子 R₃Si⁻”的详细解释如下:
1. 基本结构
- 组成:由硅原子(Si)为中心,连接三个有机取代基(R,如烷基、芳基等),并携带一个负电荷(⁻)。
- 电子结构:负电荷集中在硅原子上,形成孤对电子,使其具有强亲核性和碱性。
2. 化学性质
- 强碱性:R₃Si⁻是强碱,容易夺取质子(如与醇、水等反应生成硅烷 R₃SiH)。
- 亲核性:可作为亲核试剂进攻亲电中心(如羰基碳、卤代烃等),形成新的硅-碳键。
- 稳定性:取代基(R)的电子效应和空间位阻会影响稳定性。大位阻基团(如叔丁基)可增强稳定性。
3. 与碳负离子对比
- 电负性差异:硅的电负性(1.90)低于碳(2.55),导致R₃Si⁻的孤对电子更易极化,反应活性更高。
- 键长与键能:Si-C键比C-C键长且弱,可能影响反应中间体的稳定性。
4. 典型反应
- 质子化:R₃Si⁻ + H⁺ → R₃SiH
- 亲核取代:R₃Si⁻ + R'-X → R₃Si-R' + X⁻(X为卤素)
- 加成反应:与醛/酮的羰基加成生成硅醚(R₃Si-O-CR'₂)
5. 应用领域
- 有机合成中作为强碱或硅基化试剂。
- 用于制备含硅高分子材料或功能分子。
若需具体反应实例或更深入的理论分析(如分子轨道理论解释),可进一步补充说明。
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