在一篇文献中[王喜贵等.正硅酸乙酯水解过程的研究进展.内蒙古石油化工]查得,希望对lz有用:
正硅酸乙酯的水解即可以被酸催化, 也可以被碱催化, 在两种不同的催化剂下水解, 其反应历程也不同, 研究表明, 在酸催化下的水解反应是二级反应, 反应的速率取决于水和硅酸的浓度, 其水解反应可以用亲电反应机理来解释, 其反应历程如下:
S i - OR + H 3+ O S i - OR S i - OH + H OR + H +带正电荷的H3+ O 容易进攻有较多OR 基团的Si 原子, 形成一个中间过渡态, 即水和酸分子通过未共用电子对被吸附, 反应的有效速率依赖于酸和水的浓度, 但实际情况比较复杂, 因为正硅酸乙酯的水解涉及水解和缩合两步反应, 而催化剂对两个反应的催化效率不同, 所以不能简单的利用水解溶液的PH 值的差别来判断正硅酸乙酯反应的速率, 一般的研究表明, 在强酸条件下, 水解反应随酸度的增加而降低, 而缩合反应则随酸度的增加而完全。在低酸性条件下, 水解反应随酸度的增加而缓慢增加, 但不完全, 而脱水反应随酸度的增加而完全。
在碱催化下, 当正硅酸乙酯在极稀的浓度中水解时, 显示水解反庆是一级反应, 其速率取决于正硅酸乙酯的浓度。但当正硅酸乙酯的浓度增大时, 此反应并不总是简单的一级反应, 而变成了复杂的二级反应。碱催化水解的反应历程, 可用亲核取代反应机理解释, 其反应历程如下:
S i - OR + OH S i - OR S i - OH + ORS i - OH + H OR + OH
动力学研究表明, 碱性条件下水解, 水没有直接参与反应, 而且反应溶液介电常数增加, 反应速率大大下降, 说明离子参与了反应,
TEOS 可被碱或酸催化水解。均为亲核取代反应。存在一个五配位Si的过渡态。
水解后酸或碱可进一步催化其缩合。反应式可参见附件。
这种条件下的水解产物当是亲水性的。
相关内容可参考 Ralph K. Iler所著 The Chemistry of Silica
硅羟基是亲水的,硅氢键是憎水的
2楼的同学能否把这本书共享一下吗
这本书是70年代出版的。我只是在图书馆里借到过。
虽然已经三十年了,但这本书真的很经典。
TEOS水解成硅酸+乙醇。
在水溶液中,硅酸在碱性条件下以阴离子型是存在,在酸性条件下以水合阳离子形式存在。水解产物会自聚,当达到一定浓度时(CAC),会产生数纳米的颗粒,形成溶胶。
貌似曾经看到过一篇综述,有讲到它的动力学。
水解反应如下:
Si(OC2H5)4+4H2O=Si(OH)4+4C2H5OH [注:化学式中的数字均为下标]
硅羟基是亲水基~~很多研究者制备SiO2气凝胶时都会对其表面改性,达到疏水的目的。
在一篇文献中[王喜贵等.正硅酸乙酯水解过程的研究进展.内蒙古石油化工]查得,希望对lz有用:
正硅酸乙酯的水解即可以被酸催化, 也可以被碱催化, 在两种不同的催化剂下水解, 其反应历程也不同, 研究表明, 在酸催化下的水解反应是二级反应, 反应的速率取决于水和硅酸的浓度, 其水解反应可以用亲电反应机理来解释, 其反应历程如下:
S i - OR + H 3+ O S i - OR S i - OH + H OR + H +带正电荷的H3+ O 容易进攻有较多OR 基团的Si 原子, 形成一个中间过渡态, 即水和酸分子通过未共用电子对被吸附, 反应的有效速率依赖于酸和水的浓度, 但实际情况比较复杂, 因为正硅酸乙酯的水解涉及水解和缩合两步反应, 而催化剂对两个反应的催化效率不同, 所以不能简单的利用水解溶液的PH 值的差别来判断正硅酸乙酯反应的速率, 一般的研究表明, 在强酸条件下, 水解反应随酸度的增加而降低, 而缩合反应则随酸度的增加而完全。在低酸性条件下, 水解反应随酸度的增加而缓慢增加, 但不完全, 而脱水反应随酸度的增加而完全。
在碱催化下, 当正硅酸乙酯在极稀的浓度中水解时, 显示水解反庆是一级反应, 其速率取决于正硅酸乙酯的浓度。但当正硅酸乙酯的浓度增大时, 此反应并不总是简单的一级反应, 而变成了复杂的二级反应。碱催化水解的反应历程, 可用亲核取代反应机理解释, 其反应历程如下:
S i - OR + OH S i - OR S i - OH + ORS i - OH + H OR + OH
动力学研究表明, 碱性条件下水解, 水没有直接参与反应, 而且反应溶液介电常数增加, 反应速率大大下降, 说明离子参与了反应,