Dichlor(dimethyl)silan

Strukturformel
	Struktur von Dichlor(dimethyl)silan
Allgemeines
Name	Dichlor(dimethyl)silan
Andere Namen	Dichlordimethylsilan; Dimethyldichlorsilan; Repel-Silan; DMDCS;
Summenformel	C2H6Cl2Si
Kurzbeschreibung	farblose, leichtentzündliche Flüssigkeit mit stechendem Geruch<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	200-901-0
ECHA-InfoCard	100.000.820
PubChem	6398
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Eigenschaften
Molare Masse	129,06 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	1,06 g·cm−3<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Schmelzpunkt	−86 °C<ref name="GESTIS" />
Siedepunkt	70 °C<ref name="GESTIS" />
Dampfdruck	150 hPa (20 °C)<ref name="GESTIS" />; 232 hPa (30 °C)<ref name="GESTIS" />; 347 hPa (40 °C)<ref name="GESTIS" />; 504 hPa (50 °C)<ref name="GESTIS" />; 865 hPa (60 °C)<ref name="GESTIS" />;
Löslichkeit	heftige Zersetzung in Wasser<ref name="GESTIS" />
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 225‐302‐331‐335‐314
	EUH: 014‐071
	P: 210‐280‐301+312‐303+361+353‐304+340+310‐305+351+338<ref name="GESTIS" />
Toxikologische Daten	6056 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="Merck">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei MerckVorlage:Abrufdatum</ref>
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Dichlor(dimethyl)silan ist eine farblose, ätzende, leichtentzündliche Flüssigkeit, die zu den Silanen zählt. Sie wird hauptsächlich zur Silylierung eingesetzt. Die dabei entstehenden Derivate sind im Allgemeinen thermisch stabiler und hydrophob.

Gewinnung und Darstellung

Dichlor(dimethyl)silan wird gemeinsam mit Chlor(trimethyl)silan und Trichlor(methyl)silan<ref name="brauer">Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 707.</ref> über die Müller-Rochow-Synthese hergestellt. Dabei reagiert gepulvertes Silicium mit Chlormethan bei 350 °C in Gegenwart von gepulvertem Kupfer und Kupfer(I)-chlorid als Katalysator zu Dichlor(dimethyl)silan.

Synthese von Dichlordimethylsilan

Eigenschaften

Dichlor(dimethyl)silan ist eine farblose Flüssigkeit, die in feuchter Luft oder Wasser unter Bildung von polymeren Methylsiloxanen hydrolysiert.<ref name="brauer" /> Am Siedepunkt bei 70 °C zersetzt sich die Verbindung.<ref name="GESTIS" /> Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend:

<math>\log_{10}(p) = 4,26844-\frac{1328}{T-32}~~~\mathrm{(p~in~bar,~T~in~K)}</math>

im Temperaturbereich von 301 K bis 345 K.<ref name="Jenkins">Arthur C. Jenkins, George F. Chambers: Vapor Pressures of Silicon Compounds. In: Ind. Eng. Chem. 46, 1954, S. 2367–2369, doi:10.1021/ie50539a043.</ref> Dichlor(dimethyl)silan hat bei 25 °C eine dynamische Viskosität von 0,64 mPa·s.<ref name="GESTIS" />

Wichtige thermodynamische Größen werden in der folgenden Tabelle gegeben:

Zusammenstellung der wichtigsten thermodynamischen Eigenschaften
Eigenschaft	Typ	Wert [Einheit]	Bemerkungen
Wärmekapazität	c_p	171,5 J·mol⁻¹·K⁻¹ (25 °C)<ref name="Samorukov">O. P. Samorukov, V. N. Kostryukov: Thermodynamics of organic derivatives of chlorosilanes. Low-temperature heat capacities, melting points, heats of fusion, and thermodynamic functions of the condensed phases of trichloromethylsilane and dichloromethylsilane. In: Russ. J. Phys. Chem. 45, 1971, S. 747–748.</ref> 1,33 J·g⁻¹·K⁻¹ (25 °C)	als Flüssigkeit
Kritische Temperatur	T_c	520,4 K<ref name="Stepanov">N. G. Stepanov, V. F. Nozdrev: Physical Properties of Certain Organic Derivatives of Chlorosilane in the Critical Region. In: Russ. J. Phys. Chem. (Engl. Transl.). 42, 1968, S. 1300–1302.</ref>
Kritischer Druck	p_c	34,90 bar<ref name="Stepanov" />
Kritische Dichte	ρ_c	2,86 mol·l⁻¹<ref name="Stepanov" />
Verdampfungsenthalpie	Δ_VH	31,5 kJ·mol⁻¹<ref name="Jenkins" />	bei 316 K
Schmelzenthalpie	Δ_FH	8,828 kJ·mol⁻¹<ref name="Samorukov" />

Sicherheitstechnische Kenngrößen

Dichlor(dimethyl)silan bildet leicht entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen Flammpunkt bei −12 °C.<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes" /> Der Explosionsbereich liegt zwischen 3,4 Vol.‑% (180 g/m³) als untere Explosionsgrenze (UEG) und >9,5 Vol.‑% (>510 g/m³) als obere Explosionsgrenze (OEG).)<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes">E. Brandes, W. Möller: Sicherheitstechnische Kenngrößen. Band 1: Brennbare Flüssigkeiten und Gase. Wirtschaftsverlag NW – Verlag für neue Wissenschaft, Bremerhaven 2003.</ref> Die Grenzspaltweite wurde mit 0,98 mm bestimmt.<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes" /> Es resultiert damit eine Zuordnung in die Explosionsgruppe IIA.<ref name="Brandes" /> Die Zündtemperatur beträgt 425 °C.<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes" /> Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T2.

Verwendung

Dichlor(dimethyl)silan ist ein universelles Silylierungsmittel (z. B. zur Derivatisierung von Alkoholen, Diolen, Carbonsäuren, (Di-)Aminen, Amiden, Ketonen, Dithiolen usw.) und wird vor allem als Zwischenprodukt zur Herstellung von Silikonen verwendet. Da die Verbindung anderen Verbindungen hydrophobe Eigenschaften verleiht, kann sie (z. B. in der Lebensmittelchemie) zur Verhinderung von Verklumpungen eingesetzt werden.

Sicherheitshinweise

Dichlor(dimethyl)silan reagiert mit Alkoholen, Aminen, Laugen, Säuren und Wasser.

Risikobewertung

Die Toxizität gegenüber Säugetieren liegt bei LC₅₀: 4,91 mg/l/4 h (inhalativ, Ratte) und LD₅₀: 6060 mg/kg (oral, Ratte).<ref name="GESTIS" />

Dichlor(dimethyl)silan wurde 2012 von der EU gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACH) im Rahmen der Stoffbewertung in den fortlaufenden Aktionsplan der Gemeinschaft (CoRAP) aufgenommen. Hierbei werden die Auswirkungen des Stoffs auf die menschliche Gesundheit bzw. die Umwelt neu bewertet und ggf. Folgemaßnahmen eingeleitet. Ursächlich für die Aufnahme von Dichlor(dimethyl)silan waren die Besorgnisse bezüglich hoher (aggregierter) Tonnage sowie der Gefahren ausgehend von einer möglichen Zuordnung zur Gruppe der PBT/vPvB-Stoffe. Die Neubewertung fand ab 2014 statt und wurde von Tschechien durchgeführt. Anschließend wurde ein Abschlussbericht veröffentlicht.<ref>Europäische Chemikalienagentur (ECHA): Substance Evaluation Report und Conclusion Document.</ref><ref>Community Rolling Action Plan (CoRAP) der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA): Vorlage:Linktext-Check Vorlage:Abrufdatum </ref>

Einzelnachweise