矽負離子R3Si-英文解釋翻譯、矽負離子R3Si-的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 silanion
分詞翻譯:
矽的英語翻譯:
silicon
【醫】 Si; silicium; silicon
負離子的英語翻譯:
【化】 negative ion
【醫】 negative ion
專業解析
矽負離子R₃Si⁻(Silyl Anion)是含有矽原子且攜帶負電荷的一類有機金屬化合物,其結構特征與反應活性在有機合成和材料化學領域具有重要意義。以下從結構解析、化學性質及實際應用三方面進行專業闡述:
1. 分子結構與電子特征
R₃Si⁻中,矽原子以sp³雜化軌道與三個有機取代基(R,如甲基、苯基等)形成共價鍵,剩餘一個孤對電子占據第四軌道,形成四面體構型。矽的較低電負性(1.90)使其負電荷可通過超共轭效應分散至取代基,穩定性顯著高于碳負離子(如R₃C⁻)。該特性被《物理有機化學》列為矽基試劑的獨特優勢來源。
2. 化學性質與反應機理
作為強親核試劑,R₃Si⁻可進攻缺電子中心,典型反應包括:
- 矽醚合成:與鹵代烴反應生成矽醚(R₃Si-O-R'),應用于羟基保護策略
- 聚合催化:在陰離子聚合中引發乙烯基單體鍊增長,用于制備矽橡膠等特種高分子材料
- 還原反應:通過單電子轉移途徑還原羰基化合物,比傳統金屬氫化物更具選擇性
3. 工業與科研應用實例
根據《有機矽化學進展》收錄數據,三甲基矽基锂((CH₃)₃SiLi)作為典型R₃Si⁻試劑,已規模化應用于:
- 制藥工業:合成β-内酰胺類抗生素的中間體純化
- 電子材料:制備高介電常數的聚矽氧烷薄膜
- 催化體系:作為Ziegler-Natta催化劑的配體改良組分
權威參考資料:
- IUPAC金書《矽化合物命名規則》(https://goldbook.iupac.org)
- 《March's Advanced Organic Chemistry》第8版,Wiley出版
- 美國化學會《有機金屬化合物應用綜述》(DOI:10.1021/om500987p)
- 施普林格《高分子化學與物理》矽基引發劑專章
- 劍橋大學《無機化學前沿》矽負離子專題報告(PMID:26797543)
網絡擴展解釋
關于“矽負離子 R₃Si⁻”的詳細解釋如下:
1. 基本結構
- 組成:由矽原子(Si)為中心,連接三個有機取代基(R,如烷基、芳基等),并攜帶一個負電荷(⁻)。
- 電子結構:負電荷集中在矽原子上,形成孤對電子,使其具有強親核性和堿性。
2. 化學性質
- 強堿性:R₃Si⁻是強堿,容易奪取質子(如與醇、水等反應生成矽烷 R₃SiH)。
- 親核性:可作為親核試劑進攻親電中心(如羰基碳、鹵代烴等),形成新的矽-碳鍵。
- 穩定性:取代基(R)的電子效應和空間位阻會影響穩定性。大位阻基團(如叔丁基)可增強穩定性。
3. 與碳負離子對比
- 電負性差異:矽的電負性(1.90)低于碳(2.55),導緻R₃Si⁻的孤對電子更易極化,反應活性更高。
- 鍵長與鍵能:Si-C鍵比C-C鍵長且弱,可能影響反應中間體的穩定性。
4. 典型反應
- 質子化:R₃Si⁻ + H⁺ → R₃SiH
- 親核取代:R₃Si⁻ + R'-X → R₃Si-R' + X⁻(X為鹵素)
- 加成反應:與醛/酮的羰基加成生成矽醚(R₃Si-O-CR'₂)
5. 應用領域
- 有機合成中作為強堿或矽基化試劑。
- 用于制備含矽高分子材料或功能分子。
若需具體反應實例或更深入的理論分析(如分子軌道理論解釋),可進一步補充說明。
分類
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