En la molécula de trimetilclorosilano, los átomos de silicio están conectados con tres grupos metilo y un átomo de cloro mediante un enlace simple, que tiene una configuración tetraédrica aproximada, con un ángulo de enlace cercano a 109,5°, y es un tipo de compuesto organosilícico importante con una amplia gama de valores de aplicación en muchos campos.
I. Productos
Nombre químico: Clorotrimetilsilano
Alias: Cloruro de trimetilsililo/cloruro de trimetilo
Nombre en inglés: clorotrimetilsilano
Fórmula molecular: C3H9ClSi
Peso molecular: 108,64
CAS:75-77-4
Grados extranjeros correspondientes:
| proveedor | calificaciones |
| Amresco/Sigma, Estados Unidos | KLC104814(≥99,0% GC), KLC104813(>98,0% GC) |
Fabricantes extranjeros de renombre:
| proveedor | calificaciones | nota |
| Industrias Evonik | Sin número de matrícula específico | Evonik es uno de los principales proveedores mundiales de productos químicos de silicona. |
| Química Dow | Productos de la marca Dow | Ofrece una amplia gama de productos químicos de silicona que incluye trimetilclorosilano. |
| Química Shin-Etsu | Nombre de marca no revelado | Un conocido fabricante japonés de silicona con una calidad de producto confiable. |
| Química Wacker | Serie GENIOSIL | Cubre una amplia gama de productos de silano, incluido el clorotrimetilsilano. |
| Gelest | Productos dedicados al campo de las especialidades químicas y materiales. | Proporciona productos de silicona a escala industrial y de laboratorio. |
| Alfa Aesar | Sin número de matrícula específico | Utilizado principalmente en el mercado de reactivos químicos de laboratorio, alta pureza. |
| Carlos Roth | PEPTIPURE® ≥99% | Se utiliza principalmente para cromatografía de gases (GC) y otras aplicaciones donde se requiere alta pureza. |
Como miembro importante de la química del organosilicio, el trimetilclorosilano tiene propiedades químicas únicas y un amplio valor de aplicación. No solo se puede utilizar para la preparación de diversos compuestos organosilícicos y materiales organosilícicos, sino que también se puede utilizar como reactivo de reacción para participar en una variedad de reacciones de síntesis orgánica y ha estado ocupando una posición importante en la producción industrial y la investigación científica.
En los últimos años, con el continuo progreso de la ciencia y la tecnología y el profundo desarrollo de diversos campos, sus campos de aplicación también se están expandiendo e innovando.
Indicadores físicos y químicos:
| Indicador | valor típico |
| Apariencia y olor | Líquido transparente incoloro con olor irritante. |
| Densidad (25°C, g/cm3) | 0.854 |
| Punto de ebullición ℃ | 57 |
| Índice de refracción (nD25) | 1.500 |
| solubilidad | Soluble en disolventes orgánicos como etanol y éter, pero insoluble en agua. Reacciona con agua para formar cloruro de hidrógeno y trimetilsilanol. |
II. Principios de reacción:
El trimetilclorosilano tiene un átomo de cloro reactivo sobre el átomo de silicio y, por lo tanto, puede participar en una amplia gama de reacciones en la síntesis orgánica, especialmente en reacciones de condensación y sustitución nucleofílica.
Sustitución nucleofílica: El enlace silicio-cloro en el trimetilclorosilano convierte al átomo de cloro en un buen grupo saliente debido a su alta polaridad. En presencia de reactivos nucleofílicos (por ejemplo, agua o alcoholes), el átomo de silicio es susceptible al ataque de reactivos nucleofílicos, lo que da lugar a reacciones de sustitución nucleófilas.
Ejemplo:
Ø reacciona con agua para formar trimetilsilanol ((CH3)3SiOH);
Ø Reacciona con alcohol para formar éter trimetilsilílico ((CH3)3SiOR).
Estos tipos de reacciones se utilizan en la síntesis orgánica para la introducción (p. ej., protección hidroxilo o amino) y eliminación de grupos protectores, y desempeñan un papel importante, especialmente en la síntesis de múltiples pasos.
Reacción de condensación: Debido a su alta reactividad, el enlace silicio-cloro en el trimetilclorosilano puede condensarse con una variedad de compuestos que contienen grupos hidroxilo o amina para producir enlaces silicio-oxígeno o silicio-nitrógeno, y este tipo de reacción de condensación es una forma importante de preparar materiales funcionales a base de silicio.
Ejemplo:
Condensación con compuestos hidroxilo para aplicaciones en la síntesis de polímeros de siloxano y compuestos de éter de silicona funcionalizados.
Ejemplo: Reacción con dioles o polioles para formar cadenas de siloxano o silóxidos reticulados:
(CH3)3SiCl+HO-R-OH→(CH3)3Si-O-R-O-Si(CH3)3+2HCl
Condensación con compuestos de amina, utilizada en la preparación de catalizadores a base de silicona, productos intermedios de fármacos y productos químicos especiales. Ejemplo: Reacción con compuestos de amina para formar trimetilsililamina ((CH3)3Si-NR2):
(CH3)3SiCl+R-NH2→(CH3)3Si-NHR+HCl
Condensación (reacción de reticulación) con compuestos polihidroxi para formar polímeros reticulados de silicona y oxígeno utilizados en productos como recubrimientos sintéticos, adhesivos, siliconas y repelentes de agua.
La condensación con anhídridos o ésteres produce compuestos de éster sililo, que se utilizan en la síntesis de reactivos de silano especiales.
(CH3)3SiCl+CH3COO-R→(CH3)3Si-OCOCH3+R-Cl
Las reacciones de condensación son un tipo importante de reacción para los trimetilclorosilanos, especialmente en la preparación de óxidos de silicio, nitruros de silicio y derivados funcionalizados de organosilicio. Estas reacciones se utilizan ampliamente en síntesis orgánica, ciencia de materiales, desarrollo farmacéutico y catálisis industrial.
Intercambio de halógeno: El trimetilclorosilano se puede intercambiar con otros compuestos halogenados para producir otros trimetilhalosilanos (por ejemplo, (CH3)3SiF): (CH3)3SiCl+KF→(CH3)3SiF+KCl
Introducción del grupo protector: el trimetilclorosilano se utiliza a menudo como grupo protector para proteger grupos funcionales como alcoholes y fenoles de la interferencia en reacciones posteriores mediante la formación de enlaces éter sililo.
Acoplamiento catalítico: bajo la acción de catalizadores (como platino, paladio y otros catalizadores de metales nobles o ciertos catalizadores organometálicos), el trimetilclorosilano puede reaccionar con otros silanos o compuestos orgánicos en una reacción de acoplamiento, generando nuevos compuestos organosiliconados mediante la ruptura y formación de enlaces químicos. Este tipo de reacción tiene un valor de aplicación importante en la química del organosilicio y la ciencia de materiales, y puede usarse para preparar una variedad de materiales de organosilicio con propiedades especiales.
Reacción de Grignard: El trimetilclorosilano también se puede hacer reaccionar con reactivos de Grignard (por ejemplo, R-MgX, donde R es un grupo hidrocarbonado y X es un halógeno). En este proceso, el grupo sililo (es decir, trimetilsililo) se transfiere para producir el correspondiente compuesto de trimetilsililo y subproductos como el cloruro de magnesio. Este tipo de reacción normalmente debe llevarse a cabo en condiciones anhidras y sin oxígeno para evitar reacciones secundarias. Al reaccionar con los reactivos de Grignard, el trimetilclorosilano puede introducir grupos hidrocarbonados específicos, enriqueciendo así aún más la variedad de compuestos organosilícicos y áreas de aplicación.
Ⅱ. Amplia gama de áreas de aplicación:
Industria química: Trimetilclorosilano Se utiliza principalmente como materia prima e intermedio de síntesis orgánica en la industria química para preparar muchos tipos de compuestos organosilícicos y derivados silanizados.. Por ejemplo, hexametildisiloxano (éter de silicona), hexametildisilazano, trimetilcianosilano, aceite de silicona, polisilicona, agente de protección de aceite de metilsilicona, etc. Además, se puede aplicar en el campo de la preparación de polisilicio.
La estructura molecular del trimetilclorosilano contiene tres grupos metilo que se extienden hacia afuera, y esta característica estructural le permite usarse como agente de protección para regular y controlar el peso molecular de los polímeros durante la síntesis de polímeros de organosilicio. Especialmente en la producción de aceite de silicona, puede regular eficazmente el peso molecular y el rendimiento del aceite de silicona al reaccionar con los grupos activos al final de la cadena molecular del aceite de silicona para formar una estructura protectora estable. El trimetilclorosilano tiene una amplia gama de aplicaciones como agente de protección.
Campo farmacéutico: El trimetilclorosilano se puede utilizar para preparar productos intermedios farmacéuticos como el ácido 7-aminocefalosporánico (7-ACA), que a su vez se puede utilizar para producir antibióticos de cefalosporina.
Otros campos: El trimetilclorosilano también se puede utilizar en el campo de las especias, reactivos para análisis de cromatografía de gases, etc.
Preparación de productos químicos especiales: El trimetilclorosilano también se utiliza en la preparación de una variedad de productos químicos especiales, como tensioactivos, retardantes de llama, etc.
Aplicaciones innovadoras en los últimos años
Modificación de nanomateriales: Se utiliza para modificar la superficie de nanopartículas para mejorar la dispersabilidad y la hidrofobicidad del material, ampliamente utilizado en recubrimientos y lubricantes de alto rendimiento.
Materiales interfaciales funcionalizados: Se utilizan como modificadores de interfaz para baterías y materiales semiconductores para mejorar la durabilidad y el rendimiento de los dispositivos electrónicos.
Modificadores catalíticos en química verde: Se utilizan como modificadores de catalizadores eficientes en síntesis verde para mejorar la eficiencia y selectividad catalíticas.
Preparación de superficies autolimpiantes: Utilizando sus propiedades hidrofóbicas para formar superficies resistentes a las manchas y al agua en áreas como materiales de construcción y vidrios de ventanas de automóviles.
Materiales avanzados de almacenamiento de energía:Tratamiento superficial de materiales a base de silicio para baterías de litio-silicio para mejorar el rendimiento cíclico y la estabilidad de las baterías.
Recubrimiento biónico: Al combinarlo con compuestos organosilícicos especiales, se obtiene un recubrimiento superhidrófobo similar a la superficie de una hoja de loto, que se utiliza en los campos de antimicrobianos y anticorrosión.
Ⅲ. El camino a seguir
Proceso respetuoso con el medio ambiente: Optimizar la tecnología de producción y aplicación de trimetilclorosilano para reducir el impacto ambiental de subproductos como el cloruro de hidrógeno.
Productos químicos electrónicos de alta gama: Desarrollar silanos de grado electrónico de mayor pureza junto con las necesidades del campo de los semiconductores.
Nuevos materiales de silicona: explorando más a fondo sus aplicaciones funcionalizadas en biónica, almacenamiento de energía y campos médicos.
En los últimos años, con el progreso continuo de la ciencia y la tecnología y el profundo desarrollo de diversos campos, los campos de aplicación del trimetilclorosilano también se están expandiendo e innovando.
Nuevo campo energético: Con la escala en expansión de la industria electrónica y la industria de la energía solar de China, así como el rápido desarrollo de la industria de generación de nueva energía, está aumentando la demanda de trimetilclorosilano, como una de las materias primas importantes para los compuestos organosilícicos. Especialmente en el proceso de fabricación de paneles solares, el trimetilclorosilano se puede utilizar para preparar materiales a base de silicio de alto rendimiento para mejorar la eficiencia de conversión y la estabilidad de los paneles solares.
Campo de protección del medio ambiente: El trimetilclorosilano también tiene aplicaciones potenciales en el campo de la protección ambiental. Por ejemplo, puede utilizarse como degradador o adsorbente de determinados contaminantes orgánicos para el tratamiento de sustancias nocivas en aguas residuales industriales o gases de escape. Además, debido a su buena volatilidad y reactividad, el trimetilclorosilano también se puede utilizar para preparar ciertos materiales o catalizadores altamente eficientes y respetuosos con el medio ambiente.
Ciencia de los Materiales: En el campo de la ciencia de materiales, el clorotrimetilsilano se puede utilizar para preparar nuevos materiales con propiedades especiales. Por ejemplo, mediante copolimerización o reacción de reticulación con otros compuestos, se pueden preparar nuevos materiales de silicona con alta resistencia, alta tenacidad, alta resistencia al calor o alta resistencia a la corrosión. Estos materiales tienen una amplia gama de aplicaciones en la industria aeroespacial, la fabricación de automóviles, los aparatos electrónicos y eléctricos y otros campos.
Ⅳ. Resumen:
Como importante compuesto organosilícico, el trimetilclorosilano tiene una amplia gama de valor de aplicación en muchos campos. En los últimos años, con el continuo progreso de la ciencia y la tecnología y el profundo desarrollo de diversos campos, sus campos de aplicación también se están expandiendo e innovando. En el futuro, se espera que el clorotrimetilsilano desempeñe un papel importante en más campos y haga mayores contribuciones al progreso científico y tecnológico y al desarrollo social de la humanidad.
※ Imágenes de Internet, si se elimina algún contacto de infracción.
Nov. 27, 2025
