Polysilicon hydride
ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹೊಂದಿರುವ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳಾಗಿವೆ. ಅವು ಸೂತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ (SiH _ {n}) _ {x} ಅಲ್ಲಿ 0.2 ≤ n ≤ 2.5 ಮತ್ತು x ಎಂಬುದು ಮೊನೊಮರ್ ಘಟಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ. ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಣ್ಣರಹಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಮಸುಕಾದ-ಹಳದಿ/ಗೇರು ಪುಡಿಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಅವು ಸುಲಭವಾಗಿ ಹೈಡ್ರೋಲೈಸ್ ಆಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಉರಿಯುತ್ತವೆ. ಸಿಲೇನನ್ನು (ಸಿ. ಐ. ಎಚ್. 4) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಎಂ. ಓ. ಸಿ. ವಿ. ಡಿ. ತಯಾರಿಸಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳು ಅನುಗುಣವಾದ ಆಲ್ಕೇನ್ಗಳಿಗಿಂತ (CnH2n + 2) ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅವು ಚಲನಶೀಲವಾಗಿ ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದು, ಅಣುಗಳಲ್ಲಿನ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಅವುಗಳ ವಿಭಜನೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಕೆಲವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರಭೇದಗಳಿಗೆ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆ ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಫ್ಲೋರೈಡ್ಗಳಿಗೆ ಹಾಲೈಡ್ಗಳೊಂದಿಗೆ (ಸಿನ್ಎಕ್ಸ್2ಎನ್ + 2 ಮತ್ತು ಎನ್ = 14) ಸಿ ಪರಮಾಣುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ಯಾಟೆನೇಶನ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಹೀಗಾಗಿ ಪಾಲಿಮರಿಕ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳು ಸಣ್ಣ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ ಆಲಿಗೋಮರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲದೊಂದಿಗೆ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಆದರೆ ನಿಧಾನವಾದ ವಿಭಜನೆಯಿಂದ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಜೊತೆಗೆ ಮೊನೊಸಿಲೇನ್ (ಸಿಹೆಚ್ 4) ಮತ್ತು ಡೈಸಿಲೇನ್ (ಸಿ 2 ಎಚ್ 6) ಗಿಂತ ಆಣ್ವಿಕ ತೂಕದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಸಿಕ್ಲಿಕ್ ಮತ್ತು ಆವರ್ತಕ ದ್ರವ ಸೈಲೇನ್ಗಳ ವೇಗವರ್ಧಿತ ಥರ್ಮೋಲಿಸಿಸ್ನಿಂದ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಮೊನೊ-ಮತ್ತು ಡೈಸಿಲೇನ್ ಅನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವಲ್ಲಿ ಮಧ್ಯವರ್ತಿಗಳಾಗಿವೆ. ಈ ಕೆಳಗಿನ ಆದರ್ಶೀಕರಿಸಿದ ಅನುಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಸೈಕ್ಲೋಪೆಂಟಾಸಿಲೇನ್ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ ಮಧ್ಯಂತರವಾಗಿದೆಃ 5 SiH4 → Si5H10 + 5 H2 Si5H10 → 5 Si + 5H2 ಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳನ್ನು ಕೆಲವು ಸಿಲಿಸೈಡ್ಗಳ ಜಲವಿಚ್ಛೇದನದಿಂದ ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಮೊನೊಸಿಲಿಸೈಡ್ನ (CaSi) ಆಮ್ಲ ಜಲವಿಚ್ಛೇದನವು (SiH2) x ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. CaSi ಯು (Si2−) n ಸೂತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ಜಲವಿಚ್ಛೇದನದಲ್ಲಿ ಸಂರಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು 1921ರಲ್ಲಿ ಜರ್ಮನಿಯ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರಾದ ಲೋಥರ್ ವೊಹ್ಲರ್ (1870-1952) ಮತ್ತು ಫ್ರೆಡ್ರಿಕ್ ಮುಲ್ಲರ್ ವರದಿ ಮಾಡಿದರು. 1923ರಲ್ಲಿ, ಜರ್ಮನ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರಾದ ಆಲ್ಫ್ರೆಡ್ ಸ್ಟಾಕ್ (1876-1946) ಮತ್ತು ಫ್ರೆಡ್ರಿಕ್ ಜೈಡ್ಲರ್ (1855-1931) ಅವರು ಡೈಕ್ಲೋರೋಸಿಲೇನ್ (SiH2Cl2) ಮೇಲೆ ಸೋಡಿಯಂ ಮಿಶ್ರಣದ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಸೈಲೇನ್ ಅನಿಲದೊಂದಿಗೆ (SiH) x ಪಾಲಿಮರ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಮೊದಲು ವುರ್ಟ್ಜ್ ತರಹದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಡೈಸೋಡಿಯಂ ಡೈಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಿಲನೈಡ್ () ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ಪಾದರಸದಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಡಿರಾಡಿಕಲ್ ಸಿ. ಐ. ಎಚ್. 2 ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ನಂತರ ಅಂತಿಮ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹಾಲೈಡ್ಗಳ ಡೀಹಾಲೋಜೆನೇಶನ್ನಿಂದಲೂ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಒಂದು ವಿವರಣಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯೆಂದರೆ ಈಥರ್ನಲ್ಲಿ ಎಂಜಿಯೊಂದಿಗೆ ಎಚ್ಸಿಬಿಆರ್3ನ ಡೀಬ್ರೋಮಿನೇಷನ್ಃ ಎಚ್ಸಿಬಿಆರ್3 + 3/2 ಎಂಜಿ → 1/ಎಕ್ಸ್ (ಸಿಐಎಚ್) ಎಕ್ಸ್ + 3/2 ಎಂಜಿಬಿಆರ್2 ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ರಚನೆ (ಸಿಐಎಚ್ಎನ್) ಎಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಎನ್ = 2 ಆಗಿದ್ದರೆ, ಪಾಲಿಮರ್ ಅನ್ನು ಪಾಲಿಸಿಲೀನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅರೆ-ಒಂದು-ಆಯಾಮದ (ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ) ಸರಪಳಿ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣು ಎರಡು ಇತರ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಸ್ಥಿಪಂಜರದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಎರಡು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಸಿ ಪರಮಾಣು ಚತುರ್ಮುಖವಾಗಿದೆ (ನಾಲ್ಕು ಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ). n = 1 ಆಗಿದ್ದರೆ, ಪಾಲಿಸಿಲಿನ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಅರೆ-ಎರಡು-ಆಯಾಮದ (ಸುಕ್ಕುಗಟ್ಟಿದ ಹಾಳೆಗಳು) ಅಥವಾ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಮೂರು-ಆಯಾಮದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಜಾಲಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣು ಇತರ ಮೂರು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಸ್ಥಿಪಂಜರದ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒಂದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣು, ಮತ್ತೆ, ಟೆಟ್ರಾವೆಲೆಂಟ್ ಸಿ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಪಾಲಿಸಿಲೀನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಪಾಲಿಸಿಲೀನ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಬೆನ್ನೆಲುಬನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ಪೆಂಡೆಂಟ್-ಅಥವಾ ಸೈಡ್-ಗುಂಪುಗಳು, ಬೆನ್ನೆಲುಬಿನ ಸರಪಳಿಯ ಅಸ್ಥಿಪಂಜರದ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವೆ ಹಂಚಿಕೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ದೀರ್ಘಾವಧಿಯವರೆಗೆ (~ 8 ತಿಂಗಳುಗಳು) ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ (> 90 ಜಿಪಿಎ) ಸೈಲೇನ್ನ ಸಂಕೋಚನವು ಮೇಲೆ ತೋರಿಸಿರುವ ವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾದ ವಸ್ತುವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿಲ್ಲ, ಬದಲಿಗೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿವೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು 8 ಪಟ್ಟು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನಿಂದ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ (ಅಂದರೆ. ಪ್ರತಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣು 8 ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟು ಚತುಷ್ಕೋಣದ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಅಜೈವಿಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು-ಸಿಲೋಕ್ಸಿನ್ ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹಾಲೈಡ್ಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಭಾಗಶಃ ಅಜೈವಿಕ ಗುಂಪಿನಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮತ್ತೊಂದು ಸಂಬಂಧಿತ ಸಂಯುಕ್ತವೆಂದರೆ ಸಿಲೋಕ್ಸಿನ್. ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳ ಮೊದಲು ಸಿಲೋಕ್ಸಿನ್ ಅನ್ನು ಮೊದಲು ಗಮನಿಸಲಾಯಿತು, ಆದರೆ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಪಾಲಿಮೆರಿಕ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಅರ್ಧದಷ್ಟು ಭಾಗವನ್ನು OH ಗುಂಪುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪದರದ ಪಾಲಿಸಿಲಿನ್ನಿಂದ ಸಿಲೋಕ್ಸಿನ್ ಅನ್ನು ರಚನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು Si2H2O (ಅಥವಾ [Si6H3 (OH) 3] x) ಎಂಬ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಪಕ್ಡ್ ಪದರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಡೈಸಿಲಿಸೈಡ್ (CaSi2) ಅನ್ನು ದುರ್ಬಲ ಹೈಡ್ರೋಕ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಹಳದಿ ಘನವನ್ನು 1900ರಷ್ಟು ಹಿಂದೆಯೇ ಥಾಮಸ್ ಎಡಿಸನ್ನ ಒಂದು ಕಾಲದ ಸಹವರ್ತಿ ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ಷೆಂಕ್ ಬ್ರಾಡ್ಲಿ (1853-1929) ಅವರು ಆ ಮಾರ್ಗದಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದ್ದರು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅದರ ರಚನೆ, ಇಂಟ್ರಾ-ಪಾಲಿಮರ್ ಸಿ-ಸಿ ಬಂಧದ ಕ್ರಮ ಮತ್ತು ನಿಜವಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದವರೆಗೆ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗಲಿಲ್ಲ, ನಂತರ ಬ್ರಾಡ್ಲಿ ಇದು ಅಪರ್ಯಾಪ್ತ (ಡಬಲ್-ಬಾಂಡ್ ಹೊಂದಿರುವ) ಪಾಲಿಮರ್ ಪಾಲಿಯೆಸಿಟೈಲೀನ್ನ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನಲಾಗ್, (ಸಿ 2 ಎಚ್ 2) ಎಕ್ಸ್ ಎಂದು ತಪ್ಪಾಗಿ ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಸಿಲಿಕೋ-ಅಸಿಟಿಲೀನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜೈವಿಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು-ಪಾಲಿಸಿಲೇನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಪಾಲಿಸಿಲೀನ್ಗಳು ರೇಖೀಯ ಪಾಲಿಸಿಲೀನ್ನಲ್ಲಿರುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಸಾವಯವ ಬದಲಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಿದಾಗ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಆಲ್ಕೈಲ್ ಮತ್ತು ಆರಿಲ್ ಗುಂಪುಗಳು, ಪಾಲಿಸಿಲೇನ್ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತವೆ. ಆರ್ಗನೋಸಿಲಿಕಾನ್ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದಾದರೂ, ಅವುಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಅವುಗಳಿಂದ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ, ಪಾಲಿಸಿಲೇನ್ಗಳನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ದ್ರಾವಕದಲ್ಲಿ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಡೈಹಾಲೂರ್ಗಾನೊಸಿಲೇನ್ಗಳ (ಆರ್2ಎಸ್ಐಎಕ್ಸ್2) ವುರ್ಟ್ಜ್ ತರಹದ ಸೋಡಿಯಂ ಅಥವಾ ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಲೋಹ-ಮಧ್ಯಸ್ಥಿಕೆಯ ರಿಡಕ್ಟಿವ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್ನಿಂದ (ಡೀಹಾಲೋಜೆನೇಶನ್) ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟೋಲುನ್), ಬುರ್ಖಾರ್ಡ್ನ ಮೂಲ ವಿಧಾನದಂತೆಯೇ. ಟ್ರೈಹಾಲೂರ್ಗಾನೊಸಿಲೇನ್ಗಳಿಂದ (ಆರ್ಎಸ್ಐಎಕ್ಸ್3) ಪಾಲಿಸಿಲಿನ್ಗಳನ್ನು ಇದೇ ರೀತಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಹಾಲೈಡ್ಗಳ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಸಹ ನೋಡಿ ಅಜೈವಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಹೈಡ್ರೈಡ್ ಅಜೈವಿಕ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು