摘要:
四乙氧基硅烷是溶胶-凝胶过程中常见且有用的试剂,了解它们的反应性对于设计新材料非常重要。通过傅里叶变换离子回旋共振技术和密度泛函计算在B3LYP/6-311+G(d,p)水平下研究了气相反应机理,该机理模拟了在酸性条件下的硅四乙氧基(通常称为TMOS)的醇解反应。估计了TMOS的质子亲和能为836.4 kJ mol−1,TMOS的质子化产生了一个离子物种,最好表示为与甲醇分子相关联的三乙氧基硅离子。质子化的TMOS在与醇反应时,在气相中快速和顺序地进行甲氧基基团的取代。反应的计算能量剖面表明,通过SN2型机理的取代反应可能比硅的正面攻击更为有利。此外,顺序取代反应由机制促进,该机制涉及从最有利的质子化位点到中性试剂分子介导的离开基团氧的质子转移。