二氯硅烷 | 4109-96-0

• 物质功能分类: 化学试剂 - 硅烷试剂
• 分子结构分类: 无机化合物 - 混合金属/非金属化合物 - 类金属盐
• 中文名称: 二氯硅烷
• 中文别名: 三氯矽烷
• 英文名称: Dichlorosilane
• CAS: 4109-96-0
• 化学式: Cl₂H₂Si
• 分子量: 101.007
• InChiKey: MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  −122 °C(lit.)
• 沸点：
  8.3 °C(lit.)
• 密度：
  1,22 g/cm3
• 蒸气密度：
  3.5 (vs air)
• 闪点：
  -37°C
• 溶解度：
  与H2O反应
• 物理描述：
  Dichlorosilane is a flammable and poisonous gas, with a strong repulsive odor. It is easily ignited in air, reacts with oxidizing agents, is very toxic by inhalation, and is a strong irritant to skin, eyes and mucous membranes. Under prolonged exposure to fire or intense heat the container may rupture violently or rocket.
• 稳定性/保质期：
  1. **稳定性**：稳定。 2. **禁配物**：强碱、水、醇类、强酸、强氧化剂、卤素。 3. **避免接触的条件**：潮湿空气。 4. **聚合危害**：不发生聚合。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.46
• 重原子数：
  3
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  0

ADMET

毒理性

• 暴露途径

这种物质可以通过吸入被身体吸收。

The substance can be absorbed into the body by inhalation.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

毒理性

• 吸入症状

喉咙痛。咳嗽。灼热感。气短。呼吸困难。症状可能延迟出现。

Sore throat. Cough. Burning sensation. Shortness of breath. Laboured breathing. Symptoms may be delayed.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

毒理性

• 皮肤症状

疼痛。红肿。水泡。皮肤烧伤。冻伤。

Pain. Redness. Blisters. Skin burns. Frostbite.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

毒理性

• 眼睛症状

疼痛。 红肿。 严重深度烧伤。 视力丧失。

Pain. Redness. Severe deep burns. Loss of vision.

来源:ILO-WHO International Chemical Safety Cards (ICSCs)

毒理性

• 副作用

Dermatotoxin - 皮肤烧伤。 Lacrimator (Lachrymator) - 刺激眼睛并引起流泪的物质。 Toxic Pneumonitis - 由于吸入金属烟雾或有毒气体和蒸气引起的肺部炎症。

Dermatotoxin - Skin burns. Lacrimator (Lachrymator) - A substance that irritates the eyes and induces the flow of tears. Toxic Pneumonitis - Inflammation of the lungs induced by inhalation of metal fumes or toxic gases and vapors.

来源:Haz-Map, Information on Hazardous Chemicals and Occupational Diseases

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险等级：
  2.3
• 危险品标志：
  F+,T
• 安全说明：
  S26,S36/37/39,S45
• 危险类别码：
  R14,R34,R12,R23
• WGK Germany：
  1
• RTECS号：
  VV3050000
• 危险类别：
  2.3
• 危险品运输编号：
  UN 2189 2.3
• 储存条件：
  储存注意事项： - 储存在阴凉、通风的有毒气体专用库房。 - 库温不宜超过30℃。 - 远离火种、热源。 - 包装必须密封，切勿受潮。 - 与氧化剂、碱类、醇类、食用化学品分开存放，严禁混储。 - 使用防爆型照明和通风设施。 - 禁止使用易产生火花的机械设备和工具。 - 储区应备有泄露应急处理设备。

制备方法与用途

毒性

吸入人体会水解生成盐酸、刺激呼吸系统，导致咳嗽和肺部水肿；长时间吸入可引起窒息致死。溅到皮肤上会引起坏死和溃疡，且长期难以愈合。

因此，生产人员应穿戴密闭的工作服，并佩戴防毒口罩、防护眼镜及乳胶手套等劳动保护用品，以防呼吸道、眼睛和皮肤直接接触。同时，生产设备需密封良好，车间须保持通风；下班后应进行淋浴清洁。

化学性质

二氯二氢硅为无色易燃的有毒腐蚀性气体，具有刺激性气味，熔点为-122℃，沸点8.2℃。其气体相对密度（空气=1）为4.599；液体相对密度为1.42，在20℃及1.0133×10^5Pa时的蒸汽压为0.15Mpa，体积比容积为239mL/g。该气体在空气中爆炸极限为1.3%～98%，与水剧烈反应生成盐酸雾，并具有强烈的腐蚀性。

用途

主要用于半导体制造中的外延法工艺作为硅源；此外，在电子工业中用于多晶硅的外延生长及化学气相淀积二氧化硅和氮化硅等过程。

生产方法

将适量的硅粉与氯化氢反应生成二氯二氢硅，再经蒸馏分离三氯氢硅后进行精制处理，以获得高纯度电子级二氯二氢硅成品。其化学反应方程式为：Si + 2HCl → SiH₂Cl₂。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  二氯硅烷 在 C₆H₅MgBr 作用下， 以 not given 为溶剂， 以77%的产率得到二苯基硅烷
  参考文献：
  名称：

  The Formation of Arylsilylpotassium Compounds

  摘要：

  DOI：

  10.1021/ja01123a019
• 作为产物：
  描述：

  甲基二氯硅烷 在 四丁基氯化膦 作用下， 以 四氯化硅 、 氮气 为溶剂， 生成 二氯硅烷
  参考文献：
  名称：

  ORGANIC CHLOROHYDROSILANE AND METHOD FOR PREPARING THEM

  摘要：

  提供的是一种有机氯硅烷，这是制备硅聚合物的有用起始物质，以及制备该物质的方法。更具体地说，本发明通过使用季铵有机磷盐化合物作为催化剂，在一种可以以廉价且简便的方式获得的氯硅烷的Si—H键与另一种有机氯硅烷的Si—Cl键之间进行交换反应，从而使得能够高产率合成各种新型有机氯硅烷。由于催化剂在使用后可以回收并重复使用，因此本发明非常经济，对于大规模生产硅原材料非常有效。

  公开号：

  US20120114544A1
• 作为试剂：
  描述：

  2,6-二甲基哌啶 在 二氯硅烷 、 三乙胺 作用下， 以 正己烷 为溶剂， 反应 1.0h， 以66%的产率得到2,6-dimethylpiperidinochlorosilane
  参考文献：
  名称：

  HALOGENATED ORGANOAMINOSILANE PRECURSORS AND METHODS FOR DEPOSITING FILMS COMPRISING SAME

  摘要：

  本发明描述了用于形成薄膜的前体和方法。在一个方面，提供了一种具有公式I的前体： X m R 1 n H p Si(NR 2 R 3 ) 4-m-n-p I 其中，X选自Cl、Br、I；R 1 选自直链或支链的C 1 -C 10 烷基、C 2 -C 12 烯基、C 2 -C 12 炔基、C 4 -C 10 环烷基和C 6 -C 10 芳基；R 2 选自直链或支链的C 1 -C 10 烷基、C 3 -C 12 烯基、C 3 -C 12 炔基、C 4 -C 10 环烷基和C 6 -C 10 芳基；R 3 选自支链的C 3 -C 10 烷基、C 3 -C 12 烯基、C 3 -C 12 炔基、C 4 -C 10 环烷基和C 6 -C 10 芳基；m为1或2；n为0、1或2；p为0、1或2；且m+n+p小于4，其中R 2 和R 3 可以相连或不相连形成环。

  公开号：

  US20130078392A1

文献信息

• Lewis Base Catalyzed Selective Chlorination of Monosilanes
  作者：Alexander G. Sturm、Julia I. Schweizer、Lioba Meyer、Tobias Santowski、Norbert Auner、Max C. Holthausen

  DOI：10.1002/chem.201803921

  日期：2018.12.3

  A preparatively facile, highly selective synthesis of bifunctional monosilanes R2SiHCl, RSiHCl2 and RSiH2Cl is reported. By chlorination of R2SiH2 and RSiH3 with concentrated HCl/ether solutions, the stepwise introduction of Si−Cl bonds is readily controlled by temperature and reaction time for a broad range of substrates. In a combined experimental and computational study, we establish a new mode

  据报道，双官能甲硅烷R 2 SiHCl，RSiHCl 2和RSiH 2 Cl的制备容易，选择性高。通过氯化R 2 SiH 2和RSiH 3在浓盐酸/乙醚溶液中，Si-Cl键的逐步引入很容易受温度和反应时间的控制，适用于多种基材。在一项组合的实验和计算研究中，我们建立了一种新的Si-H键激活模式，该模式由路易斯碱（例如醚，胺，膦和氯离子）辅助。对基本反应机理的阐明表明，通过氢键网络的酒精辅助同样有效且具有选择性。值得注意的是，在中等反应条件下未观察到烷氧基硅烷或硅氧烷的形成。
• New Derivatives of the Silyl Radical
  作者：H. J. EMELÉUS、NICHOLAS MILLER

  DOI：10.1038/142996b0

  日期：1938.12

  THE compound monochlorosilane, SiH3Cl, prepared in 1919 by Stock, was shown by him to yield volatile monomeric derivatives in its reactions with water and ammonia. With water it forms the compound (SiH3)2O, which is a gas, b.p.—15.2° ; and with ammonia the product is an amine-like body of the formula N(SiH3)3, b.p. + 52°. This field appeared to us to be one which was capable of great extension, and we have already made a number of interesting observations. Thus we find that monochlorosilane reacts spontaneously and quantitatively with methyl-amine according to the equation: The product, methyldisilylamine, is a liquid, b.p. + 32.3°, which is stable in air, but is quantitatively hydrolysed by alkali: its formula has been established by analysis and by vapour density determinations. It differs from aliphatic amines in being quantitatively decomposed by hydrogen chloride: Ethyldisilylamine, prepared by identical methods, is a liquid of very similar properties, boiling at + 65.9°.

  1919年，斯托克制备的化合物一氯硅烷SiH3Cl，被他证实能与水和氨反应生成挥发性的单体衍生物。与水反应生成化合物(SiH3)2O，这是一种气体，沸点为-15.2°C；与氨反应生成一种类似胺的物质，分子式为N(SiH3)3，沸点为+52°C。在我们看来，这个领域有很大的扩展潜力，我们已经观察到了许多有趣的现象。例如，我们发现一氯硅烷会自发地、定量地与甲胺反应，生成产物甲基二硅胺，这是一种液体，沸点为+32.3°C，它在空气中稳定，但会被碱定量水解：其分子式已通过分析和蒸汽密度测定确定。它与脂肪胺的不同之处在于会被盐酸定量分解：通过相同的方法制备的乙基二硅胺，是一种性质非常相似的液体，沸点为+65.9°C。
• Absolute rate constants for silylene reactions with diatomic molecules
  作者：J.O. Chu、D.B. Beach、R.D. Estes、J.M. Jasinski

  DOI：10.1016/0009-2614(88)87027-1

  日期：1988.1

  Absolute rate constants have been determined for the reaction of SiH2 with the diatomics HCl, Cl2, NO and O2. Upper limits are reported for rate constants for the reaction of SiH2 with N2 and CO. Comparisons are made between the reactivity of silylene, singlet methylene and halogenated silylenes.

  已经确定了SiH 2与双原子的HCl，Cl 2，NO和O 2的反应的绝对速率常数。报道了SiH 2与N 2和CO反应的速率常数的上限。在甲硅烷基，单线亚甲基和卤代甲硅烷基的反应性之间进行了比较。
• Reactivity of Intermetallic Compounds:  A Solid State Approach to Direct Reactions of Silicon
  作者：Jörg Acker、Klaus Bohmhammel

  DOI：10.1021/jp0130315

  日期：2002.5.1

  work is focused on a new approach to describe, quantify, and compare the reactivity of various transition metal silicide phases toward hydrogen chloride. Thermodynamic and kinetic parameters are obtained from isothermal calorimetric studies of these reactions. The reactivity of the silicide phases is discussed in terms of reaction start temperatures, rate constants, and apparent activation energies. Negative

  目前的工作重点是描述、量化和比较各种过渡金属硅化物相对氯化氢的反应性的新方法。从这些反应的等温量热研究中获得热力学和动力学参数。硅化物相的反应性根据反应起始温度、速率常数和表观活化能进行了讨论。在低温下观察到负的表观活化能，这归因于反应的初始阶段，氯被化学吸附，然后结合到表面附近的硅化物晶格中。稍后，形成具有与本体相显着不同的组成和反应性的含氯反应层。在固态调查的基础上，提出了这些层的微观结构的扩散模型，其中镍原子发生置换，随后氯占据镍位点。一个模型是建议...
• Preparation and spectroscopic studies of some reactions of lithium derivatives of silanol, disilylphosphine, and related compounds
  作者：Stephen Cradock、E. A. V. Ebsworth、David W. H. Rankin、W. John Savage

  DOI：10.1039/dt9760001661

  日期：——

  reacts with Y(SiH3)2(Y = O, S, or Se) or Z(SiH3)3(Z = P or As) in diethyl ether to give Li(YSiH3) or Li[Z(SiH3)2]; these compounds have been characterised by i.r., Raman, and n.m.r. spectroscopy, and some of their reactionswith halides have been studied. Trisilylamine does not react cleanly with LiMe to form an analogous compound. The n.m.r. spectra of solutions containing both Li(YSiH3) and Y(SiH3)2

  甲基锂与Y（SiH 3）2（Y = O，S或Se）或Z（SiH 3）3（Z = P或As）在乙醚中反应生成Li（YSiH 3）或Li [Z（ SiH 3）2 ]; 这些化合物已通过红外光谱，拉曼光谱和核磁共振光谱进行了表征，并研究了它们与卤化物的某些反应。三甲硅烷基胺不能与LiMe干净地反应形成类似的化合物。包含Li（YSiH 3）和Y（SiH 3）2的溶液的nmr光谱表明，除非Y = O，否则交换会在nmr时间尺度上快速发生。可以从Li（SeSiH 3）制备硒代乙酸硅酯）和MeCOCl，并确定了该物种中分子内交换的动力学参数。