Phénylsilane

Le phénylsilane est un composé chimique de formule C6H5SiH3, parfois notée PhSiH3, où Ph représente le groupe phényle C6H5. Il s'agit d'un composé organosilicié analogue structurel du toluène C6H5CH3 qui se présente comme un liquide aux propriétés semblables, avec un point d'ébullition de 120 °C et une masse volumique de 0,877 g/cm3, contre respecivement 111 °C et 0,87 g/cm3 pour le toluène. Il est soluble dans les solvants organiques.

Phénylsilane
Structure du phénylsilane
Identification
No CAS 694-53-1
No ECHA 100.010.703
No CE 211-772-5
PubChem 6327628
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule C6H5Si
Masse molaire[1] 105,189 4 ± 0,005 5 g/mol
C 68,51 %, H 4,79 %, Si 26,7 %,
Propriétés physiques
ébullition 120 °C[2]
Masse volumique 0,877 g·cm-3[3] à 25 °C
Point d’éclair 7 °C[2]
Précautions
SGH[2]

Danger
H225, H261, H302, H315, H319, H332, H335, EUH014, P210, P280, P231+P232, P312, P303+P361+P353, P304+P340 et P332+P313
NFPA 704[2]
Transport[2]
-
   3399   

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Production et réactions

Le phénylsilane est produit en deux étapes à partir du Si(OEt)4, où Et représente le groupe éthyle CH2CH3. La première étape consiste en l'addition du bromure de phénylmagnésium C6H5MgBr sur le Si(OEt)4 pour former du C6H5Si(OEt)3 à l'aide d'une réaction de Grignard. La seconde étape consiste à réduction du Si(OEt)4 obtenu par l'aluminohydrure de lithium LiAlH4 pour former le C6H5SiH3[4] :

C6H5MgBr + Si(OEt)4C6H5Si(OEt)3 + EtOMgBr ;
4 C6H5Si(OEt)3 + 3 LiAlH4 ⟶ 4 C6H5SiH3 + 3 LiAl(OEt)4.

Il peut également être obtenu en hydrogénant le trichlorophénylsilane C6H5SiCl3 avec un réducteur tel que LiAlH4 ou l'hydrure de lithium AlH3[5] :

4 C6H5SiCl3 + 3 LiAlH4 ⟶ 4 C6H5SiH3 + 3 LiCl + 3 AlCl3.

Les silanes, comme le phénylsilane, sont généralement stables par rapport à l'hydrolyse. Cependant, en présence de catalyseurs acides et basiques tels que la triéthylamine N(CH2CH3)3 ou l'hydroxyde de potassium KOH, il est converti en silanetriol avec dégagement d'hydrogène[5] :

C6H5SiH3 + 3 H2OC6H5Si(OH)3 + 3 H2.

Les alcools donnent les alcoxylates correspondants en présence de catalyseurs tels que des oxydes de métaux alcalins, d'halogénures d'hydrogène ou d'halogénures de métaux[5] :

C6H5SiH3 + 3 R–OHC6H5Si(OR)3 + 3 H2, avec R = Alkyle– ou Aryle.

Le chlore Cl2, le brome Br2 et l'iode I2 donnent les halogénures correspondants selon une réaction dont la vitesse peut être contrôlée en abaissant la température[5] :

C6H5SiH3 + X2C6H5SiH2X + HX, avec X = Cl, Br, I.

Applications

Le phénylsilane intervient dans la réaction de Mukaiyama (en)[6], qui permet d'obtenir un alcool secondaire à partir d'un alcène, ce qui équivaut à une réaction d'hydratation.

Le phénylsilane peut réduire les oxydes de phosphines tertiaires en leur phosphine tertiaire correspondante en conservant leur configuration[7] :

P(CH3)3O + C6H5SiH3P(CH3)3 + C6H5SiH2OH.

Notes et références

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. « Fiche du composé Phenylsilane, 97%  », sur Alfa Aesar (consulté le ).
  3. Fiche Sigma-Aldrich du composé Phenylsilane 97%, consultée le 2 novembre 2020.
  4. (en) Oliver Minge, Norbert W. Mitzel et Hubert Schmidbaur, « Synthetic Pathways to Hydrogen-Rich Polysilylated Arenes from Trialkoxysilanes and Other Precursors », Organometallics, vol. 21, no 4, , p. 680-684 (DOI 10.1021/om0108595, lire en ligne)
  5. (en) Barry Arkles, « Silanes », Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4e édition, vol. 22, John Wiley & Sons, 1997, p. 38-69. (ISBN 0-471-52691-6)
  6. (en) Inoki Satoshi, Kato Koji, Isayama Shigeru et Mukaiyama Teruaki, « A New and Facile Method for the Direct Preparation of α-Hydroxycarboxylic Acid Esters from α,β-Unsaturated Carboxylic Acid Esters with Molecular Oxygen and Phenylsilane Catalyzed by Bis(dipivaloylmethanato)manganese(II) Complex », Chemistry Letters, vol. 19, no 10, , p. 1869-1872 (DOI 10.1246/cl.1990.1869, lire en ligne)
  7. (en) W. P. Weber, Silicon Reagents for Organic Synthesis, Springer-Verlag, Berlin, 1983. (ISBN 0-387-11675-3)
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