硅烷

硅烷作为试剂和有机构件

硅烷可作为有机硅试剂，具有多种用途，既可用作合成复杂小分子的试剂，也可用于制造粘合剂、密封剂、汽车润滑油、计算机芯片、干洗溶剂、保健和护肤产品、小分子药物和触点。此外，硅烷具有不同的取代基（如烷基、芳基或氨基），为合成复杂的有机化合物提供了多种多样的构件。硅烷中的活性 Si-H 键使其能够用作催化加氢反应的底物，而硅烷发生取代反应的能力使其在交叉耦合和其他有机转化过程中起着至关重要的作用。

三甲基氯硅烷

三甲基氯硅烷又称三甲基氯硅烷，是一种氯化有机硅烷化合物，在合成化学中，特别是硅烷化反应中有多种应用。它有多种用途，包括聚砜的氯甲基化，以及活化氢化锂，用作羰基化合物还原硅烷化反应的氢化物源。当与溴化锂结合使用时，它可成为将酒精转化为溴化物的有效试剂。值得注意的是，在特定反应中，三甲基氯硅烷是氯化汞的无毒替代品。它还可以与六甲基二硅氮烷一起用于酒精保护，通过硅烷化作用形成三甲基硅醚。这种用途广泛的化合物还可用于酯、内酯、氨基甲酸酯和醚的裂解，其中乙腈中的氯三甲基硅烷/碘化钠是碘三甲基硅烷的理想替代品。此外，三甲基氯硅烷与硝酸银或硝酸铵结合后，可作为一种高效的区域选择性硝化试剂，用于芳基硼酸的异硝化反应，生成相应的硝基烯烃。当与亚硝酸钠或硝酸盐配伍时，它还能参与脱氧反应。

氨基硅烷

氨基硅烷主要用作分散剂，例如 (3-Aminopropyl)triethoxysilane (APTES) 和 (3-Aminopropyl)trimethoxysilane (APTMS)。APTES 可促进氨基与功能硅烷的连接，从而实现生物共轭。在硅烷化过程中，它通常用作硅烷偶联剂。此外，APTES 还广泛用于各种纳米材料的表面改性，可在各种基底上形成热稳定薄膜。作为一种重要的硅烷偶联剂，APTES 在氧化铝和二氧化硅等表面的化学改性中发挥着至关重要的作用。它是聚合物和基底材料之间的粘附促进剂，在固定表面分子方面起着重要作用。APTES 分子对表面原子的化学吸附会在基底上形成自组装单层（SAM）。此外，APTMS 还可作为硅烷偶联剂用于纳米材料的表面改性，并已成功应用于银纳米粒子。

烷基硅烷

烷基硅烷是饱和化合物，其特征是一个或多个硅原子彼此相连或与其他化学元素的原子相连。这些化合物具有较高的反应活性和适度的生物活性。烷基硅烷广泛应用于微电子和光电子行业，有助于太阳能电池、平板显示器以及玻璃和钢涂层的生产。此外，它们还可用于填料和无机表面的疏水表面处理。烷基硅烷还可用于合成其他硅烷，并可用作医药中间体。

三乙基硅烷是烷基硅烷的一个子集，是有机合成中用途广泛的化合物。硅与三个乙基相连，可用作还原剂和硅烷化剂，从而可选择性地还原羰基和亚胺等官能团。在复杂的有机合成过程中，三乙基硅烷在保护官能团方面也起着至关重要的作用。在温和的条件下，硅烷基团很容易去除，从而实现了可控和策略性的脱保护步骤。这些化合物还具有表面改性的价值，有助于先进材料的开发。它们可应用于区域选择性还原偶联、氧化还原引发的阳离子聚合、催化转移氢化、芳香族 C-H 键的硅烷化，以及生成用于烯炔分子内环化的氢化铟。