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氟烃基硅烷精细化学品的物理性质和化学性质

发布时间:2018-06-13 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:945

含Si-CH2CH2CF3键的氟烃基硅烷,其红外光谱吸收峰位于1210cm-1(强)、1130cm-1、1070cm-1、1025cm-1及900cm-1。硅氟键的键能见表5-1。

表5-1 Si-F键的键能

某些氟烃基硅烷的主要物性常数列于表5-2。

表5-2 氟烃基硅烷的物性常数


2.氟烃基硅烷精细化学品的化学性质

在卤烃基硅烷中,C-x键的反应活性按下列顺序:

≡C-I>≡C-Br>≡C-C1>≡C-F

由于C-F键的化学活性很差,故氟烃基硅烷中的F很难被取代。实际上,人们合成氟烃基硅烷的目的,不在于C-F的反应活性,而在于它所赋予聚合物优异的耐油、耐溶剂、抗污、憎水、消泡及脱模性能。然而,氟的强电负性也可导致氟烃基硅烷中Si-C键能减弱,使其易受亲核试剂的进攻而断裂,反应式如下:

≡Si-CF2CF2Cl+OH-→≡SiOH+-CF2CF2Cl

随着硅原子上氟烃基的增加,特别是多氟烃基的增加而更易受亲核试剂的进攻,例如,Si(CH-CF2)4在碱溶液作用下,Si-C键可全部断裂生成CF2=CFH。在聚合物中也同样有此规律,如(HCF2CF2SiO1.5)n可被碱溶液分解生成HF2CCHF2。由于F、Si间的电负性相差很大,两者有强烈的亲和力,并使离硅原子较近(特别是β-位及α-位)的氟烃基硅烷的耐热性变差,如CF2CICH2SiCl3在加热气化时即可分解成CFH=CFC1及SiFC13

氟烃基硅烷抗亲核试剂进攻的能力,同样取决于氟原子对硅的相对位置,亦即Si-C键被亲核试剂进攻时,依F对Si的位置按β》α~γ>σ的顺序递降。可见户氟烃基硅烷是最不稳定的结构,它最易受亲核试剂及亲电子试剂的进攻,甚至简单加热下即可使Si-C键断裂。α-氟烃基硅烷对亲核试剂进攻的敏感性大为减弱,γ-氟烃基的作用与α-氟烃基相近,而。氟代的影响已很小。但从制备氟烃基硅烷的原料来源及合成工艺考虑,以γ-氟烃基硅烷较为方便,所得产物既有足够的抗亲核试剂进攻的能力,又能较长时间经受250℃高温。

氟芳基硅烷与氟烷基硅烷一样,在强电负性氟原子的影响下,使Si-C6H4F键易受亲核试剂进攻而断裂,尤其是≡Si-C6F5甚至在很弱的亲核试剂,如沸腾的乙醇作用下即可断裂。但是,CF3C6H4-Si≡中的Si-C键对亲核试剂的进攻却比较稳定,在室温下能长时间(24h)经受NaOH-EtOH溶液的作用,对比C6F5-Si≡在相同条件下20min后Si-C键即全部断裂。当氟芳基硅烷中F与Si为对位,如在HCIO-MeOH水溶液中的断裂速度,比其他取代位置的硅烷要慢得多。但是中n Si-C键可被HNO3所断裂。

氟烃基硅烷中的硅官能团(如Cl、OMe、OEt、H等)的化学性质如同相应硅官能有机硅烷一样,可进行相似的化学反应,不再赘述。

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