化學(xué)式及結(jié)構(gòu)特點:其化學(xué)式為 C??H??NO?Si,分子結(jié)構(gòu)中包含硅(Si)原子,硅原子上連接著三個乙氧基(—OCH?CH?)基團,同時還通過一個亞甲基(—CH?—)與二乙胺基(—N (CH?CH?)?)相連。這種結(jié)構(gòu)使得它兼具有機胺和有機硅化合物的部分特性,并且乙氧基在一定條件下可參與水解等反應(yīng),為后續(xù)的化學(xué)變化提供可能。
外觀形態(tài):通常呈現(xiàn)為無色至淡黃色的透明液體,液體狀態(tài)使其在使用過程中便于計量、添加等操作,是有機合成及相關(guān)應(yīng)用中常見的液態(tài)有機試劑模樣。
溶解性:具有較好的溶解性,能與多種有機溶劑相溶,比如在甲苯、二甲苯等芳烴類有機溶劑中可以很好地溶解,在乙醇、甲醇等醇類極性有機溶劑中也有一定的溶解性;不過在水中溶解性相對較差,因為其有機部分占比較大,整體呈現(xiàn)疏水性特點。
沸點和揮發(fā)性:有一定的沸點范圍,沸點相對適中,具有一定的揮發(fā)性,在常溫常壓下會有少量揮發(fā),在加熱或通風(fēng)良好等條件下?lián)]發(fā)速度會加快,操作時需要適當(dāng)注意密封等情況以避免揮發(fā)損失。
反應(yīng)活性:
水解反應(yīng):分子中的乙氧基是活潑的反應(yīng)位點,在有水存在的情況下,尤其是在酸性或堿性條件下容易發(fā)生水解反應(yīng),水解后生成硅羥基(—SiOH),硅羥基之間可以進(jìn)一步發(fā)生縮合反應(yīng),從而使硅原子之間通過氧原子連接起來,有可能形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)或者聚合生成更高分子量的聚硅氧烷類物質(zhì),這一特性在制備硅橡膠、硅油等有機硅材料方面有著重要應(yīng)用。
胺基的反應(yīng)性:二乙胺基部分可作為親核試劑參與多種有機化學(xué)反應(yīng),例如可以與含有活性羰基的化合物(如醛、酮等)發(fā)生親核加成反應(yīng),對有機化合物進(jìn)行修飾;還能與鹵代烴等發(fā)生親核取代反應(yīng),引入不同的有機基團,擴展其結(jié)構(gòu)和功能多樣性。
穩(wěn)定性方面:在常溫、干燥、避光的常規(guī)儲存條件下相對穩(wěn)定,但對強氧化劑(如濃硝酸、高錳酸鉀溶液等)、強酸、強堿等較為敏感,這些物質(zhì)容易引發(fā)其結(jié)構(gòu)的破壞或者發(fā)生一些非預(yù)期的化學(xué)反應(yīng),從而改變其化學(xué)性質(zhì)和性能。
常見合成途徑:一種常用的方法是以甲基三氯硅烷為起始原料,先通過與乙醇進(jìn)行反應(yīng),將氯原子逐步替換為乙氧基,生成甲基三乙氧基硅烷中間體;然后再使該中間體與二乙胺在合適的反應(yīng)條件(如加熱、催化劑存在等)下發(fā)生反應(yīng),通過亞甲基將二乙胺基連接到硅原子上,最終得到二乙胺基甲基三乙氧基硅烷。也可以采用其他的有機硅前體和含胺有機化合物,利用有機合成中的取代、加成等反應(yīng)原理,經(jīng)過多步反應(yīng)來制備該化合物。
有機硅材料領(lǐng)域:它是制造硅橡膠、硅油等有機硅產(chǎn)品的重要原料之一,在硅橡膠生產(chǎn)中,通過水解、縮合等一系列反應(yīng)促使其交聯(lián)形成具有彈性的硅橡膠,可用于密封、減震等諸多工業(yè)場景;用于合成硅油時,能賦予硅油一些特殊性能,比如改善其與其他材料的親和性等,使其可作為優(yōu)良的潤滑劑、脫模劑等應(yīng)用于機械加工、塑料制品脫模等方面。
表面處理領(lǐng)域:可以作為一種表面處理劑,對無機材料(如玻璃、陶瓷等)表面進(jìn)行修飾,利用其水解生成的硅羥基與材料表面的羥基等活性基團發(fā)生反應(yīng),在材料表面形成一層有機硅涂層,從而提高材料表面的疏水性、耐腐蝕性以及改善其與有機材料的結(jié)合能力等,拓展無機材料的應(yīng)用范圍。
復(fù)合材料領(lǐng)域:在制備復(fù)合材料時,它可以作為偶聯(lián)劑使用,改善無機填料(如二氧化硅、碳酸鈣等)與有機基體(如樹脂、橡膠等)之間的界面結(jié)合性能,提高復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性等綜合性能,在航空航天、汽車工業(yè)等領(lǐng)域的復(fù)合材料制造中有重要應(yīng)用。
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陳順