हाइड्रोसिलिलेशन

हाइड्रोसिलिलेशन, जिसे उत्प्रेरक हाइड्रोसिलेशन भी कहा जाता है, यह संतृप्त और असंतृप्त यौगिक में एसआई-एच बांड को जोड़ने का वर्णन करता है। प्रतिक्रिया प्रायः उत्प्रेरक रूप से आयोजित की जाती है और सामान्यतः कर्यद्रव असंतृप्त कार्बनिक यौगिक होते हैं। अल्केन और अल्काइन्स ऐल्किल विनाइल सिलाने देते हैं; एवं एल्डिहाइड और कीटोन सिलील ईथर देते हैं। हाइड्रोसिलिलेशन को सजातीय उत्प्रेरण में प्लैटिनम का सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग कहा गया है।

कार्यक्षेत्र और तंत्र
एल्केन्स का हाइड्रोसिलिलेशन अर्गैनोसिलिकान यौगिक तैयार करने के लिए व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण विधि का प्रतिनिधित्व करता है। यह प्रक्रिया यांत्रिक रूप से एल्केन्स के हाइड्रोजनीकरण के समान है। वास्तव में, समान उत्प्रेरक कभी-कभी दो उत्प्रेरक प्रक्रियाओं के लिए नियोजित होते हैं।

प्रचलित तंत्र, जिसे चाक-हैरोड तंत्र कहा जाता है, यह मध्यवर्ती धातु परिसर को मानता है जिसमें एक हाइड्राइड, सिलील लिगैंड (R3Si), और एल्केन कर्यद्रव होता है। सिग्मा-संकुल की मध्यस्थता से आक्सीकृत जोड़ आगे बढ़ता है, जिसमें Si-H बांड पूरी तरह से टूटा नहीं है।

एल्केन्स का हाइड्रोसिलिलेशन सामान्यतः प्रतिरोधी-मार्कोवनिकोव जोड़ के माध्यम से होता है, अर्थात, जब सिलिकॉन सीमावर्ती कार्बन पर रखा जाता है, तब एक सीमावर्ती एल्केन को हाइड्रोसिलिलेट किया जाता है, एवं चाक-हैरोड तंत्र की विविधताएं उपस्थित होती हैं। कुछ स्थितियों में एलकेन को एम-सी बन्ध में सम्मिलित किया जाता है, जिसके बाद बीटा-हाइड्राइड निष्कासित होता है, चाक-हैरोड तंत्र में अनुक्रम के विपरीत कुछ संदर्भो में, हाइड्रोसिलिलेशन का परिणाम बीटा-हाइड्राइड उन्मूलन के परिणामस्वरूप विनाइल या एलिलिक सिलेन में होता है। अल्काइन्स भी हाइड्रोसिलिलेशन से निकलते हैं, उदाहरण के लिए, ट्राइएथिल सिलेन को डिपेनिलसैटिलीन में जोड़ना:
 * Et3SiH + PhC≡CPh → Et3Si(Ph)C=CH(Ph)

असममित हाइड्रोसिलिलेशन
दर्शक लिगैंड के रूप में इंगित फॉस्फीन का उपयोग करते हुए, उत्प्रेरक असममित हाइड्रोसिलेशन के लिए उत्प्रेरक विकसित किए गए हैं। अच्छी तरह से अध्ययन की गई प्रतिक्रिया 1-फिनाइल-1- (ट्राइक्लोरोसिलिल) इथेन देने के लिए स्टाइरीन में ट्राईक्लोरोसिलेन को मिलाना है
 * Cl3SiH + PhCH=CH2 → (Ph)(CH3)CHSiCl3

पैलेडियम-उत्प्रेरित युग्मन प्रतिक्रियाओं का उपयोग करके लगभग पूर्ण एनैन्टीओमर (ईई) प्राप्त किया जा सकता है, जो कि बिनाफ्थिल-प्रतिस्थापित मोनोफॉस्फीन लिगैंड द्वारा समर्थित है।

सतह हाइड्रोसिलिलेशन
मूल ऑक्साइड को हटाने और हाइड्रोजन-निलंबित सिलिकॉन सतह बनाने के लिए सिलिकॉन पटलिका को हाइड्रोफ्लुओरिक अम्ल में निक्षारित किया जा सकता है। हाइड्रोजन-निलंबित सतहें एक स्थिर एकल परत बनाने के लिए असंतृप्त यौगिकों जैसे, सीमावर्ती एल्केन्स और अल्काइन्स के साथ हाइड्रोसिलेशन से होकर निकलती हैं।

उदाहरण के लिए:


 * Si-H + H2C=CH(CH2)7CH3 → Si-CH2CHH-(CH2)7CH3

हाइड्रोसिलिलेशन प्रतिक्रिया कमरे के तापमान पर या गर्मी (विशिष्ट प्रतिक्रिया तापमान 120-200 डिग्री सेल्सियस), नमी और ऑक्सीजन मुक्त परिस्थितियों में परवैगनी किरण के साथ प्रारम्भ की जा सकती है। परिणामी एकल परत, जो स्थिर और निष्क्रिय है, विभिन्न उपकरण अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक, बेस सिलिकॉन परत के ऑक्सीकरण को रोकता है।

उत्प्रेरक
स्पीयर द्वारा प्लैटिनम उत्प्रेरक की आरम्भ से पहले, हाइड्रोसिलिलेशन का व्यापक रूप से अभ्यास नहीं किया गया था। 1947 ई. के अकादमिक साहित्य में पेरोक्साइड-उत्प्रेरित प्रक्रिया की सूचना मिली थी, परन्तु स्पीयर का उत्प्रेरक (H2PtCl6) एक बड़ी सफलता थी।

कारस्टेड के उत्प्रेरक को बाद में प्रस्तावित किया गया था। यह एक लिपोफिलिक परिसर है जो औद्योगिक हित के कार्बनिक कर्यद्रव में घुलनशील है। हाइड्रोजनीकरण को उत्प्रेरित करने वाले परिसर और यौगिक सदैव हाइड्रोसिलिलेशन के लिए प्रभावी उत्प्रेरक होते हैं, उदाहरण: विल्किंसन के उत्प्रेरक।

अग्रिम पठन
Books
 * Applied homogeneous catalysis with organometallic compounds : a comprehensive handbook : applications, developments. Boy Cornils; W A Herrmann. Publisher: Weinheim ; New York : Wiley-VCH, 2000.
 * Comprehensive handbook on hydrosilylation. Bogdan Marciniec. Publisher: Oxford [u.a.] : Pergamon Press, 1992.
 * Rhodium complexes as hydrosilylation catalysts. N.K. Skvortsov. // Rhodium Express. 1994.   No 4 (May). P. 3 - 36 (Eng).

Articles
 * "Alkyl Monolayers on Silicon Prepared from 1-Alkenes and Hydrogen-Terminated Silicon," M. R. Linford, P. Fenter, P. M. Eisenberger and C. E. D. Chidsey, J. Am. Chem. Soc. 117, 3145-3155 (1995).
 * "Synthesis and characterization of DNA-modified Si(111) Surfaces," T. Strother, W. CAi, X. Zhao, R.J. Hamers, and L.M. Smith, J. Am. Chem. Soc. 122, 1205-1209 (2000).
 * "T. Strother, R.J. Hamers, and L.M. Smith, "Surface Chemistry of DNA Covalent Attachment to the Silicon(100) Surface". Langmuir, 2002, 18, 788-796.
 * "Covalently Modified Silicon and Diamond Surfaces: Resistance to Non-Specific Protein Adsorption and Optimization for Biosensing," T.L. Lasseter, B.H. Clare, N.L. Abbott, and R.J. Hamers. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10220-10221.