Polysilicon halide
ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹಾಲೈಡ್ಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್-ಬೆನ್ನೆಲುಬಿನ ಪಾಲಿಮರಿಕ್ ಘನವಸ್ತುಗಳಾಗಿವೆ. ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ, ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಫ್ಲೋರೈಡ್ಗಳು ಹಳದಿ ಘನವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಬಣ್ಣರಹಿತವಾಗಿದ್ದರೆ, ಕ್ಲೋರೈಡ್ಗಳು, ಬ್ರೋಮೈಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಅಯೋಡೈಡ್ಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಹಳದಿ, ಅಂಬರ್ ಮತ್ತು ಕೆಂಪು-ಕಿತ್ತಳೆ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಹಾಲೈಡ್ಗಳು (ಪರ್ಹಾಲೋ-ಪಾಲಿಸಿಲೀನ್ಗಳು) ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೂತ್ರವನ್ನು (ಸಿಎಕ್ಸ್2) ಎನ್ ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೊನೊಹಾಲೈಡ್ಗಳು (ಪರ್ಹಾಲೋ-ಪಾಲಿಸಿಲೀನ್ಗಳು) (ಸಿಎಕ್ಸ್) ಎನ್ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಎಕ್ಸ್ ಎಂದರೆ ಎಫ್, ಸಿಎಲ್, ಬಿಆರ್, ಅಥವಾ ಐ ಮತ್ತು ಎನ್ ಎಂಬುದು ಪಾಲಿಮರ್ನಲ್ಲಿನ ಮೊನೊಮರ್ ಘಟಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ. ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ರಚನೆ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹಾಲೈಡ್ಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಸೈಡ್-ಗ್ರೂಪ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಬೀನ್ ಅಣುಗಳಿಗೆ ಹೋಲುವ ಮೊನೊಮೆರಿಕ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಹಾಲೈಡ್ (ಡೈಹಲೋ-ಸಿಲಿಲೀನ್ ಮತ್ತು ಡೈಹಲೋಸಿಲೀನ್) ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣು ದ್ವಿಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಎರಡು ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ). ಇದಕ್ಕೆ ತದ್ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಹಾಲೈಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೊನೊಹಾಲೈಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳೆರಡರಲ್ಲೂ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣು ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ಆಗಿರುವ ಸ್ಥಳೀಯ ಸಮನ್ವಯ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಟೆಟ್ರಾವೆಲೆಂಟ್ ಆಗಿದೆ, ಮೊನೊಹಾಲೈಡ್ಗಳ ಸ್ಟೊಚಿಯೊಮೆಟ್ರಿಯು ([SiX] n = sinXn) ತಪ್ಪಾಗಿ ಪೆರ್ಹಾಲೊಪೊಲಿಸಿಲೀನ್ಗಳು ಮತ್ತು [ರೇಖೀಯ] ಪಾಲಿಅಸಿಟೈಲೀನ್ಗಳ ನಡುವಿನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಾದೃಶ್ಯವನ್ನು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಸೂತ್ರದೊಂದಿಗೆ (C2H2) n. ಪಾಲಿಅಸಿಟೈಲೀನ್ ಪಾಲಿಮರ್ನಲ್ಲಿನ ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳು sp2-ಹೈಬ್ರಿಡೈಸ್ಡ್ ಆಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಸ್ಥಳೀಯ ಸಮನ್ವಯ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಅದು ತ್ರಿಕೋನ ಸಮತಲವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದನ್ನು ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹಾಲೈಡ್ಗಳು ಅಥವಾ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಏಕೆಂದರೆ ಡಿಸಿಲೀನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿನ ಸಿ = ಸಿ ಡಬಲ್ ಬಾಂಡ್ಗಳು ಸಿ = ಸಿ ಡಬಲ್ ಬಾಂಡ್ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೇಲಿನ ಬದಲಿ ಗುಂಪುಗಳು ಬಹಳ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೆ ಮಾತ್ರ ಡೈಸಿಲೀನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಚಲನಶೀಲವಾಗಿ ಲೇಬಲ್ ಅಲ್ಲದವುಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ 1871ರಲ್ಲಿ ಬಿಳಿ ಶಾಖದಲ್ಲಿ SiCl4 ಆವಿ ಮತ್ತು Siಯ ಅನುಪಾತದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು Si2Cl6ಅನ್ನು ನೀಡುವುದಕ್ಕಾಗಿ, SiX4 ಮತ್ತು Siಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಹಾಲೈಡ್ sinX2n + 2 (n> 1) ಅನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಮೊದಲ ಸೂಚನೆಯಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಫ್ರೆಂಚ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರಾದ ಲೂಯಿಸ್ ಜೋಸೆಫ್ ಟ್ರೂಸ್ಟ್ (1825-1911) ಮತ್ತು ಪಾಲ್ ಹೌಟೆಫ್ಯೂಲ್ (1836-1902) ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಅಂದಿನಿಂದ, ಅನಿಲ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಹಾಲೈಡ್ ಅಣುಗಳು (SiX2) Si/SiX4 ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಮಧ್ಯವರ್ತಿಗಳಾಗಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಹಾಲೈಡ್ ಅನಿಲ ಅಣುಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಘನೀಕರಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 1100-1400 °C ನಲ್ಲಿ SiF4 (g) ಮತ್ತು Si (s) ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಅನಿಲವಾದ SiF2 (ಡಿಫ್ಲೂರೊಸಿಲಿಲೀನ್) ಅನ್ನು-80 °C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಘನೀಕರಿಸಿದರೆ ಮತ್ತು ತರುವಾಯ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶಕ್ಕೆ ಬೆಚ್ಚಗಾಗಲು ಅನುಮತಿಸಿದರೆ, (SiF2) n ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ 1958 ರಲ್ಲಿ ಡುಪಾಂಟ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಡೊನಾಲ್ಡ್ ಸಿ. ಪೀಸ್ ಅವರು ಗಮನಿಸಿದರು. ಪಾಲಿಮರೀಕರಣವು ಸಿ 2 ಎಫ್ 4 (ಸಿ ಎಫ್ 2-ಎಫ್ 2 ಸಿ) ಮತ್ತು ಸಿ 3 ಎಫ್ 6 (ಸಿ ಎಫ್ 2-ಸಿ ಎಫ್ 2-ಎಫ್ 2 ಸಿ) ನಂತಹ ಪ್ಯಾರಾಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಡಿ-ರಾಡಿಕಲ್ ಆಲಿಗೋಮೆರಿಕ್ ಮಧ್ಯವರ್ತಿಗಳ ಮೂಲಕ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ, ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಹಾಲೈಡ್ಗಳು ಸಹ ಥರ್ಮಲಿ-ಪ್ರೇರಿತ ಪರ್ಹಲೋಸಿಲೇನ್ಗಳ ಅನುಪಾತದಿಂದ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ (ಪ್ರಕಾರಃ x sinX2n + 2 → x SiX4 + (n-1) (SiX2) x ಅಲ್ಲಿ n ≤ 2). ಉದಾಹರಣೆಗೆ, SiCl4 ಮತ್ತು Siಗಳು 900-1200 °C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ sinCl2n ಆವರ್ತಕ ಆಲಿಗೋಮರ್ಗಳನ್ನು (n = 12-16 ನೊಂದಿಗೆ) ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ವಾತ ಮತ್ತು ವೇಗದ ಪಂಪಿಂಗ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ತಣಿಸುವ ಮೂಲಕ SiCl2 ಅನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ, ಕಡಿಮೆ ಕಠಿಣ ನಿರ್ವಾತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, (SiCl2) n ಪಾಲಿಮರ್ ಅನ್ನು ಬಿಸಿ ವಲಯವನ್ನು ಮೀರಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಪರ್ಕ್ಲೋರೋಸಿಲೇನ್ಗಳು sinCl2n + 2 ಮತ್ತಷ್ಟು ಕೆಳಮುಖವಾಗಿ ಸಿಕ್ಕಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಟ್ರೈಕ್ಲೋರೋಸಿಲೇನ್ನ (ಎಚ್ಎಸ್ಐಸಿಎಲ್3) ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಮಲ್ಟಿಪೋಟಾನ್ ಡಿಸ್ಸೋಸಿಯೇಷನ್ ಸಹ ಎಚ್ಸಿಎಲ್ನೊಂದಿಗೆ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಕ್ಲೋರೈಡ್, (ಸಿಕ್ಎಲ್2) ಎನ್ ಅನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಸಿ. ಐ. ಬಿ. ಆರ್. 4 ಮತ್ತು ಸಿ. ಐ. ಐ. 4 ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಿ. ಐ. ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ ಸಿ. ಐ. ಬಿ. ಆರ್. 2 ಮತ್ತು ಸಿ. ಐ. ಐ. 2 ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಇವು ತಣಿಸುವಾಗ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಹಾಲೈಡ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಿರ್ವಾತದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 150-200 °C ವರೆಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ನಂತರ ಅವು ಪರ್ಹಲೋಸಿಲೇನ್ಗಳಾಗಿ, ಸಿನ್ಎಕ್ಸ್2ಎನ್ + 2 (ಇಲ್ಲಿ ಎನ್ = 1 ರಿಂದ 14), ಮತ್ತು ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೊನೊಹಾಲೈಡ್ಗಳಾಗಿ ವಿಭಜನೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅವು ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ತೇವಾಂಶಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಫ್ಲೋರೈಡ್ ಭಾರವಾದ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಹಾಲೈಡ್ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆ. ಅದರ ಇಂಗಾಲದ ಸಾದೃಶ್ಯಕ್ಕೆ ತದ್ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಪಾಲಿಟೆಟ್ರಾಫ್ಲೋರೋಎಥಿಲೀನ್, (SiF2) n ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ ಉರಿಯುತ್ತದೆ, ಆದರೆ (SiCl2) n ಒಣ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ 150 °C ಗೆ ಬಿಸಿಯಾದಾಗ ಮಾತ್ರ ಉರಿಯುತ್ತದೆ. ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈಹಾಲೈಡ್ಗಳಲ್ಲಿನ ಹ್ಯಾಲೊಜೆನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಸಾವಯವ ಗುಂಪುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, (SiCl2) n ಎಂಬುದು ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ಗಳಿಂದ ಬದಲಿಯಾಗಿ ಪಾಲಿ (ಡಯಲ್ಕಾಕ್ಸಿಸಿಲೀನ್) ಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೊನೊಹಾಲೈಡ್ಗಳು ಎಲ್ಲಾ 400 °C ಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅವು ನೀರು ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೊನೊಫ್ಲೋರೈಡ್ ಭಾರವಾದ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೊನೊಹಾಲೈಡ್ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, (ಸಿಎಫ್) ಎನ್ 400 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಫೋಟಕವಾಗಿ [ಸಿಎಫ್ 4 ಮತ್ತು ಸಿ ಗೆ] ವಿಭಜನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಅಜೈವಿಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ (ಹೋಲ್ಮನ್ ಮತ್ತು ವೈಬರ್ಗ್) ಅಜೈವಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಹ್ಯಾಲೈಡ್ಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.