Эта реакция сопровождается образованием циклических соединений. Полимеры с молярной массой до 5000 получают ионной полимеризацией органоциклосилазанов.
Полиорганосилазаны находят практическое применение как гидрофобизаторы для различных строительных материалов и тканей, а также в качестве отвердителей кремнийорганических полимеров, эпоксидных смол и компаундов полимерных.
Полиорганоалкиленсиланы. Эти полимеры обладают довольно высокой термостойкостью. Т. к. полимерная цепь полиорганоалкиленсиланов содержит только связи Si—C и С—С, они отличаются высокой гидролитической устойчивостью и стойкостью к действию щелочей и кислот.
Высокомолекулярные полимеры этого класса получают полимеризацией силациклоалканов в присутствии металлоорганических катализаторов или взаимодействием гидросиланов с дивинилсиланами в присутствии H2PtCl6, органических перекисей или третичных аминов. Полиорганоалкиленсиланы пока не нашли практического применения из-за относительно высокой стоимости соответствующих мономеров.
Прочие полимеры. Полиорганосиланы отличаются невысокой химической и термоокислительной стойкостью, т. к. связь Si—Si при действии щелочей или окислителей легко разрывается с образованием силанольной группировки Si—ОН. Поэтому практическое значение полиорганосиланов является проблематичным.
К. п. с органическими главными цепями макромолекул имеют меньшее практическое значение, чем, например, полиорганосилоксаны, т. к. они не обладают высокой теплостойкостью, присущей последним.
Лит.: Андрианов К. А., Полимеры с неорганическими главными цепями молекул, М., 1962; Бажант В., Хваловски В., Ратоуски И., Силиконы, [пер. с чеш.], М., 1960; Миле Р. Н., Льюис Ф. М., Силиконы, пер. с англ., М.,1964; Андрианов К. А., Теплостойкие кремнийорганические диэлектрики, М.— Л., 1964; Борисов С. Н., Воронков М. Г., Лукевиц Э. Я., Кремнеэлементоорга-нические соединения, [Л.], 1966; Андрианов К. А., Кремний, М., 1968 (Методы элементоорганической химии).
К. А. Андрианов.
Кремнийорганические соединения
Кремнийоргани'ческие соедине'ния, класс химических соединений, содержащих в молекулах связь кремний — углерод. К. с. подразделяют на следующие группы.
1) Органогалогенсиланы [алкил (арил)-галогенсиланы] RnSiX4-n; органогидридгалогенсиланы RnSiHmX4-(n+m) (где Х — чаще Cl); органоалкоксисиланы RnSi (OR')4-n; органоацилоксисиланы RnSi (OCOR')4-n; органоаминосиланы RnSi (NH2)4-n.
2) Органосиланы (замещенные силаны) RnSiH4-n.
3) Органосилоксаны, включающие дисилоксаны R3SiOSiR3, трисилоксаны R3SiOSi (R2) OSiR3 и т. д.; циклосилоксаны (R2SiO) n, где n = 3—10 (чаще 3—4)
4) Гетероциклические соединения, например диметилсилациклобутан
К соединениям первых двух групп примыкают близкие им по химическим свойствам соответствующие неорганические аналоги, такие, как галогенсиланы SiHmX4-m (см. Кремния галогениды), силаны SixHy (см. Кремневодороды), а также алкоксисиланы Si (OR)4.
Получение. В промышленности наиболее важные К. с. получают главным образом непосредственным взаимодействием хлористых алкилов (арилов) с кремнием в присутствии меди; наряду с главным продуктом реакции 2RCI+Si®R2SiCl2 образуется смесь различных соединений (RSiCI3, R3SiCl, RHSiCl2 и др.), которые также находят применение в промышленности, например для синтеза К. с. более сложной структуры или полимеров. К. с. получают также реакциями с металлоорганическими соединениями: CH3SiCl3+C6H5MgCl®CH3(C6H5) SiCl2+MgCI2; термической конденсацией: CH3SiHCl2+CH2=CHCl®CH3(CH2=CH) SiCl2+HCI; жидкофазной дегидроконденсацией: CH3SiHCl2+C6H6®CH3(C6H5) SiCl2+H2; присоединением органогидридхлорсиланов к ненасыщенным соединениям: CH3SiHCl2+RCH=СН2®CH3(RCH2CH2) SiCl2. Алкокси- и ацилоксисиланы получают чаще всего взаимодействием органохлорсиланов со спиртами, кислотами и др.
Свойства некоторых кремнийорганических соединений
Соединение tкип °C Плотность при 20°С,
г/см3 Диметилдихлорсилан (СН3)2SiCl2 70,1 1,0637 Триметилдихлорсилан (СН3)3SiCl 57,7 0,8580 Диэтилдихлорсилан (С2Н5)2SiCl2 128,9 1,0504 Триэтилхлорсилан (С2Н5)3SiCl 146,0 0,8968 Винилтрихлорсилан CH2=CHSiCl3 92,5 1,2426 Фенилтрихлорсилан C6H5SiCl3 201,0 1,3240 Дифенилдихлорсилан (C6H5)2SiCl2 304,0 1,2216 Метилфенилдихлорсилан CH3(C6H5) SiCl2 205,5 1,1866 Метилтриметоксисилан CH3Si (OCH3)3 103—105 — Метилтриметоксисилан CH3Si (OC2H5)3 151 0,9383 Этилтриэтоксисилан C2H5Si (OC2H5)3 159 0,9207 Тетраэтоксисилан (C2H5O)4Si 166,5 0,9676
Свойства и применение. Почти все К. с. — бесцветные жидкости (см. табл.); лишь некоторые из них, например циклосилоксаны (R2SiO)3, — твёрдые кристаллические вещества. Обычно К. с. термически устойчивы (~600°С), перегоняются при атмосферном давлении и в вакууме; хорошо растворяются в углеводородах, хлорированных углеводородах, эфирах и др. органических растворителях; с водой не смешиваются. К. с. легко гидролизуются, особенно органохлорсиланы (дымят на воздухе):
Образующиеся при гидролизе органогидроксисиланы вступают в межмолекулярную конденсацию с образованием органосилоксанов:
Под влиянием выделяющейся (или вводимой) кислоты происходит поликонденсация с образованием кремнийорганических полимеров. В соответствии с числом способных к гидролитическому отщеплению групп (обычно хлор, иногда алкокси-, ацилокси- или аминогруппы) различают моно-, ди-, три- и тетрафункциональные К. с., образующие при гидролизе соответственно дисилоксаны, смесь линейных полимеров HO (R2SiO) nH и низкомолекулярных циклических диорганосилоксанов (R^SiO) n (в основном n= 4), полимеры циклолинейной и сшитой структур (RSiO1,5) n и (SiO2) n.
Циклические диорганосилоксаны (главным образом тримеры и тетрамеры), образующиеся также при термокаталитической деструкции (щелочь, 150—400°С) полимеров, содержащих концевые гидроксильные группы, используют для производства кремнииоиганических каучуков и кремнийорганических жидкостей. Смесь тетраэтоксисилана с продуктами его частичного гидролиза под техническим названием «этилсиликат» используют при приготовлении форм для точного литья по выплавляемым моделям.
С. А. Голубцов.
Кремнистые породы
Кремни'стые поро'ды, силициты, группа осадочных пород, состоящих полностью или более чем на 50% из свободного или водного кремнезёма. Породообразующими минералами являются опал, халцедон и кварц. Соответственно различают опаловые, халцедоновые, кварцевые и смешанные К. п. Строение микрозернистое и скрытокристаллическое. По условиям залегания К. п. могут быть пластовыми и желваковыми (см. Кремень). По происхождению различают хемогенные (джеспилиты, кремнистые туфы) и органогенные (диатомит, радиолярит, спонголит) К. п. Кроме того, выделяются криптогенные К. п. (опоки, трепел и др.). В образовании многих К. п. весьма существенное значение имеет вулканогенно-осадочный процесс (яшмы, гейзериты, некоторые джеспилиты и др.). Халцедоновые и кварцевые К. п. возникают в результате раскристаллизаций опаловых. Генезис многих К. п. является предметом дискуссии. К. п. молодых отложений (начиная с меловой системы) сложены преимущественно опалом, в юрских и триасовых — халцедоном и кварцем; в палеозойских и более древних — кварцем. В древних породах опал встречается лишь в виде вторичных выделений.
Распространение К. п. по стратиграфической колонке и в пространстве отражает эволюцию кремнистого осадконакопления. В докембрии (в геосинклинальных и платформенных условиях) отлагались железисто-кремнистые толщи джеспилитов за счёт веществ, поступавших с материков и из вулканических источников. В отложениях моложе кембрия джеспилиты не встречаются. В палеозое существенную роль в образовании К. п. приобретают организмы (радиолярии и губки). Основными зонами накопления К. п. стали геосинклинали с характерным для них вулканогенно-осадочным процессом. Вулканогенный SiO2 выпадал в осадок химическим и биохимическим путями. Начиная с мелового времени органогенное образование К. п. стало господствующим в связи с появлением в конце юры диатомей. К. п. получили широкое распространение в осадках мирового океана и на материковых платформах, преимущественно в высоких широтах Северного и Южного полушарий; они сохранили также значительное развитие в геосинклиналях. В современную эпоху морские воды недонасыщены кремнезёмом и хемогенное осаждение К. п. не происходит; накапливаются только органогенные К. п.
