پاورپوینت عناصرگروه IVA(سیلیسیم، ژرمانیم، قلع، وسرب) (pptx) 20 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 20 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
عناصرگروه IVA(سیلیسیم، ژرمانیم، قلع، وسرب)
هدفهای فصل ۷ هدف کلی دراین فصل دانشجوباید شیمی آلی فلزی عناصرگروه IVA(سیلیسیم، ژرمانیم، قلع، وسرب)راازنقطه نظرروشهای تهیه، مشخصات ساختاری، خواص وکاربردآنهادرسنتزرافرابگیرد.
هدفهای رفتاری
پس ازمطالعه این فصل دانشجوبایدتوانایی های زیرراکسب کرده باشد:
۷ –۱- انواع ترکیبات آلی سیلیسیم بااعدادکوئوردیناسیون ٤ ،۵ ،٦راباذکرمثال ازمشتقات خطی، حلقه ای، هتروسیکلی وپلیمری، به اختصارشرح دهد.
۷ – −۲ طرزتهیه، ساختار، وخواص هرگروه ازترکیبات زیرراباذکریک مثال درهرمورد شرح دهد:
(الف) مشتقات آلی سیلان چهار استخلافی
(ب) کلروآلی سیلانها
(ج) هیدریدهای آلی سیلیسیم
(د) آلکوکسی سیلانهای آلی
(ه) کربوکسیلاتهای آلی سیلیسیم
(و) آلی سیلانولها
(ز) آمینهای آلی سیلیسیم
(ح) هتروسیکلهای آلی سیلیسیم
(ط) سیلنهاورادیکالهای سیلیسیم
۷ – −۳طرزتهیه، ساختار، وخواص انواع مشتقات خطی، حلقه ای، اولیگومری وپلیمری آلی سیلیسیم (به ویژه پلی سیلانها وپلی سیلوکسانها) راباذکریک مثال بیان کند. ۴−۷ – طرزتهیه، ساختاروخواص ترکیبات آلی ژرمانیم زیرراباذکریک مثال درهرمورد شرح دهد: (الف) ترکیبات آلی ژرمانیم چهار استخلافی (ب) هتروسیکلهای آلی ژرمانیم (ج) هالوژرمانهای آلی (د) هیدریدهای آلی ژرمانیم (ه) کربوکسیلاتهای آلی سیلیسیم (و) آمینهای آلی ژرمانیم (ز) پلی ژرمانهای آلی وپلی ژرموکسانهای آلی(خطی وحلقه ای) (ح) ژرمیلنهاورادیکالهای آلی ژرمانیم (ط) سولفیدهای آلی ژرمانیم ۷- ۵ – طرزتهیه، ساختار وخواص ترکیبات آلی قلع زیرراباذکریک مثال درهرمورد شرح دهد: (الف) مشتقات آلی قلع چهاراستخلافی (ب) هتروسیکلهای آلی قلع (ج) هالیدهای آلی قلع (د) هیدریدهای آلی قلع
(ه) هیدروکسیدهای آلی قلع (و) آلکوکسیدهای آلی قلع (ز)مشتقات آمینی آلی قلع (ح) تیولاتهای آلی قلع (ط) پلی استاناتهای آلی وپلی استانوکسانهای آلی(خطی وحلقه ای) (ی) سولفیدها، سلنیدها، وتلوریدهای آلی قلع (ک) استانیلنهای ورادیکالهای آزاد آلی قلع ۷- ٦ – طرزتهیه، ساختار وخواص ترکیبات آلی سرب زیرراباذکریک مثال درهرمورد شرح دهد: (الف) ترکیبات آلی ایندیم سه استخلافی (ب) هتروسیکلهای آلی سرب (ج) هالیدهای آلی سرب (ج) کربوکسیلاتهای آلی سرب (د) هیدریدهای آلی سرب (ه) هیدروکسیدهای آلی سرب (ز) آلکوکسیدهای آلی سرب (ح) آمیدهای آلی سرب (ط) مرکاپتیدهای آلی سرب (ی) پلی پلمبانهای آلی وپلی پلمبوکسانهای آلی (ک) سولفیدهای آلی سرب (ل) پلمبیلنها
فصل ۷ ترکیبات آلی فلزی عناصرگروهIVA
عناصرگروهIVA انواع ترکیبات آلی فلزی راتشکیل می دهند. دراین گروه، پیوند کربن- عنصر، خصلت کوالانسی برجسته ای دارد. این پیوند واکنش پذیری متوسطی دارد وترکیبات آلی فلزی این عناصردربرابرگرما، اکسیژن ورطوبت پایدار می باشند.
عناصرگروهIVA درلایه والانس دارای دوالکترونs ودوالکترونp هستند که دراثرهیبرید شدن بصورتsp3، چهارپیوندکوالانسی تشکیل می دهند. این نوع هیبرید پایداری ویژهای داردودراغلب موارداتم مرکزی دارای عددکوئوردیناسیون چهاراست . اما، دراثرمشارکت اوربیتالهایd، عددکوئوردیناسیون اتم مرکزی به پنج، شش، وهفت نیزمی رسد. این وضع ازسیلیسیم آغازمی شود ومثالهایی ازآن عبارتنداز[RSiF4]-(هیبرید[sp3d]) یا[R2SiF4]2-(هیبریدsp3d2)(شکل۷- ۱). تمایل اتم مرکزی برای دستیابی به اعداد کوئوردیناسیون بالاتر،باحضوراستخلافهای الکترون کشنده ازقبیل فلوئوربیشترمی شود. این استخلافهااوربیتالهای پخش شده رامتراکم می کنندبه طوری که این اوربیتالها می توانند درتشکیل پیوند شرکت کنند. درگروهIVA، این تمایل ازبالابه پایین افزایش می یابد. به عنوان مثال، درترکیبات آلی قلع وهمچنین آلی سرب، اعدادکوئوردیناسیون بزرگ، ازپنچ تاهشت، دیده می شود.
توسعه شیمی آلی فلزی عناصر گروهIVA ازاواسط قرن نوزدهم آغازشده است. درنیمه اول ازقرن حاضرپیشرفتهای قابل ملاحظه ای دراین بخش ازشیمی آلی فلزی حاصل شد وبه دنبال آن حجم عظیمی ازمقالات ومطالب درمجلات وکتابهاظاهرگردید. شکل۱−۷. استفاده ازاوربیتالها والکترونهی والانس درترکیبات آلی فلزی عناصرگروه IVA
۱−۷ − ترکیبات آلی سیلیسیم شاید شیمی آلی سیلیسیم گسترده ترین فصل درشیمی آلی فلزی باشد. چاپ وانتشاربیش ازهزارمقاله دراین زمینه درهرسال دلیلی برصحت این ادعااست. مجموعا"تابه حال حدود۲۰۰۰۰ مقاله تحقیقاتی وتحقیقات ثبت شده درزمینه ترکیبات آلی سیلیسیم به چاپ رسیده است. ترکیبات آلی سیلیسیم اولیگومری وپلیمری کاربردهای صنعتی بی شماری به صورت انواع روغنها، لاستیکهاورزینهادارند.تولید مشتقات آلی سیلیسیم درسطح جهان به دههاهزارتن می رسدواین سیرصعودی دارد. ترکیبات آلی سیلیسیم برای اولین باردرسال۱٨٦۳توسط فریدل کرافتس تهیه شدند. درنخستین دهه های قرن حاضر، کیپینگ،شیمی دان انگلیسی، بابینش تشابه بین شیمی سیلیسیم وشیمی کربن تحقیقات وسیعی درزمینه ترکیبات آلی سیلیسیم انجام داد. اماسرانجام، پس از۳۰ سال تحقیق ومطالعه، درسال۱۹۳۵ به این نتیجه رسید که واکنشهای ترکیبات آلی سیلیسیم بسیارمحدودترند واستفاده ازاین ترکیبات غیرمحتمل است. خوشبختانه درهمین سالهاگروههای دیگرازشیمی دانان به روشهای تبدیل ترکیبات آلی سیلیسیم به مواد پلیمری دست یافتند. همزمانی این کشفهاباجنگ جهانی دوم ونیازهای ویژه زمان جنگ وخواص غیرعادی ترکیبات آلی سیلیسیم سبب تولدوتوسعه صنایع شیمیایی مشتقات آلی سیلیسیم گردید؛ توسعه ای که تابه حال وباشتاب ادامه دارد. ۱−۱−۷ ترکیبات آلی سیلیسیم ترکیبات آلی سیلیسیم عموما" به صورت مونومریااولیگومرهای خطی وحلقه ای یا پلیمرهای درشت مولکول وجوددارند.
الف) ترکیبات یک هسته ای باسیلیسیم چهارکوئوردینانسی دراین دسته ازترکیبات، مشتقات هومولیپتیک وهترولپتیک چهاراستخلافی SiR4(R=الکیل یاآریل)، ومشتقات عامل دار(n=1-3)RnSiX4-nشناخته شده اند: اورگانوکلروسیلانها RnSiCl4-n اورگانوسیلانولها(هیدروکسی سیلانها)RnSi(OH)4-n اورگانوآلکوکسی (آروکسی) سیلانهاRnSi(OR′ )4-n اورگانوآمینوسیلانها)4-n ″RnSi(NR′R اورگانوسیلان تیولهاRnSi(SR′)4-n اورگانوسیلیسیم هیدریدهاRnSiH4-n این ترکیبات به صورت مونومرهستند و برخلاف مشتقات عناصرگروهIIIA ازنظرکوئوردیناسیون اشباع می باشند. ب)هتروسیکلهای آلی سیلیسیم دار سیلیسیم می تواند به عنوان اتم ناجوردرساختاربسیاری ازهتروسیکلهای آلی اشباع شده واشباع نشده حضورداشته باشد. چندنمونه ازاین ترکیبات عبارتند از:
−۱−۷ ۳اورگانوکلروسیلانهاRnSiCl4-n کلروسیلانهاترکیبات واسطه ای درسنتزتعدادی ازمشتقات آلی سیلیسیم هستند. متیل کلروسیلانها، اتیل کلروسیلانها، وفنیل کلروسیلانهادرمقیاس صنعتی وعمدتا"ازطریق سنتزمستقیم تهیه می شوند. مشتقات فلوئور، برم، یاید، فقط مصرف محدود آزمایشگاهی دارند. تهیه . اورگانوکلروسیلانها رامی توان یه وسیله انجام دادن واکنشهای گرینیارد ازسیلیسیم تتراکلرید تهیه کرد.این واکنش مدتی درمقیاس صنعتی مورد استفاده قرارگرفته است. اما متأسفانه، محصول واکنش مخلوطی ازاورگانوکلروسیلانهابادرجات متفاوت استخلاف (3و2و1=n) است. نسبت هرترکیب دراین مخلوط به نسبت واکنشگرهای اولیه وشرایط واکنش بستگی دارد. اصطلاح« سنتزمستقیم»(واکنش روکو) شامل واکنش بین یک آلکیل کلرید یاآریل کلریددرفازگازی باسیلسیم عنصری درC ْ 250-550درمجاورت مس یه عنوان کاتالیزوراست. این کشف روکوانقلابی در اورگانوکلروسیلان به وجود آورد. nRX + Si 250-550°C RnSiX4-n Cu ترکیب محصول به خلوص وحالت فیزیکی سیلیسیم به کاربرده شده ، حضورکاتالیزورها وکمک کاتالیزورها ونسبت وماهیت آنها، دمای واکنش، عمل آوریهای قبلی، زمان تماس واکنشگرها، حضورگازهای بی اثروعواملی از این قبیل بستگی دارد.