Pentasilan

Strukturformel
Allgemeines
Name	Pentasilan
Andere Namen	n-Pentasilan
Summenformel	Si5H12
CAS-Nummer	14868-53-2
PubChem	139840
Kurzbeschreibung	farblose, selbstentzündliche Flüssigkeit[1][2]
Eigenschaften
Molare Masse	152,52 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	0,827 g·cm−3 [1]
Schmelzpunkt	−72,2 °C [3]
Siedepunkt	153,2 °C [3]
Löslichkeit	Zersetzung in Wasser [1]
Sicherheitshinweise
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4] keine Einstufung verfügbar R- und S-Sätze R: siehe oben S: siehe oben
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Pentasilan ist eine chemische Verbindung der Elemente Silicium und Wasserstoff und zählt damit zur Gruppe der Silane. Die Substanz mit der Gruppenformel SiH₃–(SiH₂)₃–SiH₃ ist eine sich schon bei Raumtemperatur zersetzende, farblose Flüssigkeit, die bei Kontakt mit Wasser zu Kieselsäuren und Wasserstoff, mit Luftsauerstoff zu Siliciumdioxid und Wasser unter Selbstentzündung^[2] reagiert.^[5] Pentasilan ist das Silicium-Analogon zum n-Pentan (C₅H₁₂).

Darstellung und Reaktionen

Pentasilan lässt sich aus Hexachlordisilan (Cl₃Si–SiCl₃) und einer Lewis-Base synthetisieren. Als Lewis-Base kommen z. B. Trimethylamin oder Phorphororganoverbindungen in Frage. In dem stark Lewis-aciden Hexachlordisilan wird die Si-Si-Bindung gespalten unter Freiwerden von Siliciumtetrachlorid (SiCl₄) sowie eines basenstabilisierten Silylens (X₂Si–R). Analytisch ist die Silylen-Verbindung nicht nachgewiesen, doch anhand der Endprodukte und Reaktionsmechanismen liegt die Existenz nahe.

Beim Bestrahlen von in 2,3-Dimethylbutan gelöstem Pentasilan mit UV-Licht entstehen höhere Homologe wie das 3-Silylhexasilan und 4-Silylheptasilan.^[6]

Neuere Untersuchungen legen die Verwendung höherer, flüssiger Silane wie Pentasilan als nichttoxische Additive zu Raketentreibstoffen nahe, da damit die Verbrennungseffzienz gesteigert werden kann.^[2]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} David R. Lide: CRC Handbook of Chemistry and Physics. 87. Auflage, CRC Press, 1998, ISBN 9780849305948, S. 4-87
2. ↑ ^{a b c} Bernhard Hidding: Untersuchung der Eignung von Silanen als Treibstoffe in der Luft- und Raumfahrt. (PDF) Diplomarbeit an der Universität der Bundeswehr München und der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Januar 2004
3. ↑ ^{a b} Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils: Lehrbuch der anorganischen Chemie. Berlin: de Gruyter, 1995, S. 485 – ISBN 3-11-012641-9
4. ↑ In Bezug auf ihre Gefährlichkeit wurde die Substanz von der EU noch nicht eingestuft, eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
5. ↑ Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 940–941
6. ↑ F. Fehéar, I. Fischer: Beiträge zur Chemie des Siliciums und Germaniums. XXX [1]. Die photochemische Disproportionierung von iso- und n-Pentasilan. Darstellung einiger neuer verzweigter Hepta- und Octasilane. In: ZAAC 1980, 466, 23–28, doi:10.1002/zaac.19804660103.