¿Qué es el Tetrametilsilano?
El tetrametilsilano (TMS) es un compuesto organosilícico con la fórmula molecular Si(CH3)4 o SiMe4 (Me = CH3).
Tiene la estructura más simple de todos los compuestos organosilícicos y se clasifica como molécula apolar con estructura tetraédrica.
Tiene un peso molecular de 88,23, un punto de fusión de -102,2°C, un punto de ebullición de 26,6°C, una densidad de 0,648 g/cm3 y es un líquido incoloro y transparente a temperatura ambiente. Es volátil y tiene olor a petróleo. La sustancia es extremadamente soluble en etanol y éter dietílico, pero difícilmente soluble en agua.
Es un líquido extremadamente inflamable y se considera que se inflama incluso a temperaturas inferiores a 0°C. Por esta razón, se designa como líquido inflamable de Categoría 4, líquido no soluble en agua y sustancia inflamable especial según la Ley de Servicios contra Incendios.
Es estable en condiciones normales de almacenamiento, pero no debe mezclarse con agentes oxidantes fuertes, ácidos fuertes o bases fuertes.
Usos del Tetrametilsilano
El tetrametilsilano se utiliza principalmente como patrón interno en espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) utilizando 1H, 13C y 29Si, y como material precursor de dióxido de silicio y carburo de silicio en deposición química en fase vapor (CVD). El pico de RMN del tetrametilsilano se desplaza significativamente hacia el lado de las bajas frecuencias. Esto se debe a que los átomos de silicio del tetrametilsilano son menos electronegativos que los átomos de carbono y protegen fuertemente a los átomos de hidrógeno y carbono.
Esto significa que no interfieren con los picos de muestra de los compuestos orgánicos en general. Por lo tanto, el pico singlete del tetrametilsilano se define como δ 0,0. Otra ventaja es que es químicamente poco reactivo, muy volátil y puede eliminarse fácilmente después de las mediciones de RMN; debe abrirse y utilizarse rápidamente para evitar que absorba humedad del aire, especialmente cuando se utiliza como material de referencia en RMN. Esto podría afectar a los resultados.
Otra aplicación, la deposición química de vapor (CVD), es un método de deposición que produce películas finas de diversas sustancias. La película se deposita mediante una reacción química en la superficie del sustrato o en la fase de vapor. En este método, el tetrametilsilano es un precursor del dióxido de silicio o del carburo de silicio. En qué compuesto se convierte depende de las condiciones de crecimiento.
Principios del Tetrametilsilano
El principio del tetrametilsilano se explica en términos de métodos de síntesis y reacciones químicas.
1. Cómo se Sintetiza el Tetrametilsilano
Un método de síntesis en laboratorio del tetrametilsilano consiste en añadir clorotrimetilsilano o tetracloruro de silicio al bromuro de metilmagnesio preparado en éter dibutílico seco. El tetrametilsilano producido por este método suele purificarse dos veces mediante una columna empaquetada.
2. Reacciones Químicas del Tetrametilsilano
Se produce como subproducto en la reacción directa de clorometano y silicio para formar metilclorosilano (SiClx(CH3)4-x x = 1, 2, 3).
Cuando reacciona con n-butil-litio, se litia para dar Si(CH3)3CH2Li. Este compuesto se prepara como reactivo de alquilación y es un compuesto muy utilizado.
Tipos de Tetrametilsilano
El tetrametilsilano se vende principalmente como reactivo químico. Otras aplicaciones incluyen su distribución como producto químico para la preparación de películas finas de uso industrial.
El tetrametilsilano como reactivo está disponible en diferentes volúmenes, como 10 mL , 25 mL, 100 mL, 10 g y 50 g. Debido a su bajo punto de ebullición de 27,5°C, este reactivo requiere almacenamiento refrigerado. Se utiliza como reactivo bioquímico, reactivo de medición de RMN y reactivo estándar interno para cuantificación y disolventes de medición.