有机硅化合物

硅烷的通式SinH2n+2。已知的有SiH4 、Si2H6、Si3H8、Si4H10、Si5H12和Si6H14六种直链的或支链的氢化硅。硅烷的热稳定性随着分子中硅原子的增多而迅速降低。SiH4和Si2H6在400℃时开始分解，Si4H10 在室温时已明显分解，Si6H14的分解速率更快。硅烷在空气中能燃烧，生成SiO2和水;与卤素单质作用生成卤代硅烷;在催化剂存在下与卤化氢作用生成卤代物;硅烷能被水分解成SiO2和氢气;硅烷与醇类反应生成硅酸酯。此外，硅烷在催化剂存在下还能与氯仿发生氢和氯的对换作用。

硅烷可由卤化硅与氢化铝锂在乙醚中反应制取。硅烷中的甲硅烷较重要，它是热分解法制取超级硅，生产半导体硅的原料。硅氧烷是含有结构的有机硅化合物，简单的硅氧烷如下:硅氧烷可由有机卤化硅烷水解而制得。它是聚硅氧烷的单体。

硅和碳同属元素周期表的第ⅣA族，它们都是4价态元素。二者在化学性质上有许多相似的地方，能够形成许多结构相似的化合物，例如硅烷、卤代硅烷、硅醇、硅醚和硅酮等(见表1)。这类化合物分子含有碳-硅键，称为有机硅化合物。

表1:碳化合物与相应的硅化合物

但是碳和硅在性质上又有差别，这些差别反映在有机硅化合物的结构上，有如下几个突出的特点:

1、Si-Si键没有C-C键牢固，因此硅原子不能形成很长的硅链。已知的最长硅链为6个硅原子的己硅烷。但是，Si-O键的键能比C-O键能大，因而硅能通过Si-O键形成很长的聚硅氧链。这可以从下面列出的电负性和键能数据得到解释。

电负性:Si 1.8;C 2.5;O 3.5;H 2.15

键 能(kJ/mol):C-Si 301

C-C 327.3>Si-Si 221.5

C-H 415.3>Si-H 317.7

C-O 359.8

2、硅一般不能形成烯烃、炔烃相应的硅化物，也不形成简单的硅芳香环。

3、硅原子半径比碳大(硅原子半径0.117nm，碳原子半径0.077nm)，可极化度大，而电负性较小，与C、H相连时呈正电性，因此易受亲核试剂进攻。由于碳原子体积较大，在反应时所受空间位阻较小，因而化学反应活性比碳大。

4、碳原子除以sp杂化轨道成键外，还可利用其空的3d轨道参与成键，采取spd杂化(五配位体，双三角锥型络合物)或spd杂化(六配位体，正八面体型络合物)形成不同的化合物。如氟硅酸根负离子[SiF6]就是一个六配位体化合物，而碳原子的价态一般不超过4。

有机硅化合物自20世纪30年代以来得到了迅速的发展，是元素有机化合物中研究的较多的一种，在现代化学工业中占有相当重要的地位。

有机硅高分子是主链含有硅原子的高分子化合物。目前最主要的有机硅高分子是聚硅氧烷。聚硅氧烷是由许多含双键的单体聚合而成的链状、环状或网状的高分子化合物，通常称为硅酮。它的结构特点是含有一个硅、氧原子交替排列的基本骨架，每个硅原子上都连有有机基团。聚硅氧烷中的硅氧键具有高稳定性。在商品硅酮中，有机基团是甲基、较长的烷基、氟代烷基、苯基、乙烯基和一些其他基团。这类聚合物耐高温和低温，防水，防潮，对化学药品稳定，并有优良的介电性能。例如，硅橡胶、硅树脂、硅油、硅漆等可用作高级润滑剂、高级绝缘材料、织物防水剂、脱膜剂、上光剂、消泡剂等。

有些有机硅化合物还可做有机合成试剂，如硅氢化试剂。