Tetrasilan

Strukturformel
Struktur von Tetrasilan
Allgemeines
Name Tetrasilan
Andere Namen

n-Tetrasilan

Summenformel Si4H10
Kurzbeschreibung

farblose, an der Luft selbstentzündliche Flüssigkeit

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 7783-29-1
EG-Nummer (Listennummer) 616-515-4
ECHA-InfoCard 100.132.456
PubChem 6327668
Wikidata Q16705844
Eigenschaften
Molare Masse 122,42 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig

Dichte

0,792 g·cm−3

Schmelzpunkt

−89,9 °C

Siedepunkt

108,1 °C

Dampfdruck

27 Torr (20 °C)

Löslichkeit

Zersetzung in Wasser

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung
Gefahrensymbol

H- und P-Sätze H: 250
P: ?
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Tetrasilan ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Silane mit der Halbstrukturformel SiH3–(SiH2)2–SiH3. Es ist das Siliciumanalogon des n-Butans und ist konstitutionsisomer zu iso-Tetrasilan.

Darstellung und Reaktionen

Tetrasilan kann im Gemisch mit anderen Silanen durch Umsetzung von Magnesiumsilicid (Mg2Si) mit wässrigen Säuren, z. B. mit 20%iger Phosphorsäure bei 50–60 °C gewonnen werden.

Mg2Si+ 4H+ ⟶ SinH2n+2

Im gewonnenen Rohsilan können Silane bis n=15 isoliert werden, wobei das Gemisch neben dem linearen n–Tetrasilan auch iso–Tetrasilan enthält. Bei der Umsetzung von Magnesiumsilicid mit 25%iger Salzsäure entstehen 40 % Monosilan, 30 % Disilan, 15 % Trisilan, 10 % Tetrasilan und 5 % höhere Silane. Das Gemisch kann durch fraktionierende Destillation getrennt werden.

Daneben können höhere Silane auch durch Einwirkung von stillen elektrische Entladungen auf Monosilan gewonnen werden:

SiH4 → SiH2 + H2
SiH2 + SiH4→ H3Si−SiH3
SiH2 + H3Si−SiH3→ H3Si−SiH2−SiH3
SiH2 + H3Si−SiH2−SiH3→ H3Si−SiH2−SiH2−SiH3

Eigenschaften

Tetrasilan ist eine farblose, pyrophore Flüssigkeit von widerwärtigem Geruch, die bereits unter 54 °C zur Selbstentzündung neigt. Im Vergleich zu Trisilan ist reines Tetrasilan weniger stabil und zersetzt sich bei Raumtemperatur am Tageslicht langsam unter Wasserstofffreisetzung und Bildung der kürzeren Homologen.

Reaktionen

Aus Tetrasilan bildet sich durch photochemische Disproportionierung 3-Silylpentasilan und Disilan:

2 Si4H10→ Si2H6 +H3Si−SiH(Si2H6)2

Durch Erhitzung von n-Tetrasilan in Xylol in Gegenwart von Aluminiumchlorid kann iso-Tetrasilan gewonnen werden.

2 H3Si−SiH2−SiH2−SiH3⟶ H3Si−SiH(SiH3)2