Il tetrametilsilano è un composto organico del silicio ed è il più semplice tra i tetraorganosilani ed ha formula Si(CH3)4 . Può essere considerato come formalmente derivante dal silano SiH4 in cui tutti gli atomi di idrogeno sono sostituiti da gruppi metilici
Nel tetrametilsilano il silicio è ibridato sp3 e pertanto la molecola ha una struttura tetraedrica analoga a quella del metano con angoli di legame di 109.5°.
Proprietà
Stante la sua geometria molecolare è una molecola apolare ed è pertanto poco solubile in acqua ma solubile in solventi organici in particolare etanolo e etere etilico.
È un liquido incolore meno denso dell’acqua che se è riscaldato fino alla decomposizione emette fumi irritanti dall’odore acre. È facilmente infiammabile e forma miscele esplosive con l’aria.
Sintesi
Il tetrametilsilano è un sottoprodotto della reazione del clorometano con il silicio che avviene ad alta temperatura per dare, come prodotto principale il dicloro,dimetilsilano:
2 CH3Cl + Si → (CH3)2SiCl2
Reazioni
Il tetrametilsilano è un agente riducente e reagisce con l’ossigeno e con altri agenti ossidanti, anche deboli.
Reagisce con:
- l’ossigeno per dare biossido di silicio, biossido di carbonio e acqua:
Si(CH3)4 + 8 O2 → SiO2 + 4 CO2 + 6 H2O
- il biossido di carbonio per dare biossido di silicio, monossido di carbonio e acqua:
Si(CH3)4 + 12 CO2 → SiO2 + 16 CO + 6 H2O
Usi
È utilizzato come carburante nell’aviazione ma il suo uso più comune è come standard di riferimento nella spettroscopia di risonanza magnetica nucleare.
Lo schermaggio di un nucleo di idrogeno dipende dall’intorno chimico di ciascun protone. La forza del campo necessaria per l’assorbimento di energia da parte dei diversi protoni subisce infatti un chemical shift rispetto a un qualunque riferimento.
Il tetrametilsilano è lo standard più usato in quanto presenta tutti i protoni chimicamente equivalenti e si ha quindi un’unica frequenza di assorbimento.
Inoltre poiché il silicio è meno elettronegativo rispetto agli atomi presenti in composti organici pochi nuclei di idrogeno assorbono a frequenze così alte come quelli del tetrametilsilano.
Di solito il suo picco si trova all’estremità dello spettro e ciò lo rende un buon standard di riferimento