Polysilane
पॉलीसिलेन कार्बनिक सिलिकन यौगिक होते हैं जिनका सूत्र (R2Si) n होता है। वे पारंपरिक कार्बनिक पॉलिमर के रिश्तेदार हैं लेकिन उनकी रीढ़ की हड्डी सिलिकॉन परमाणुओं से बनी होती है। वे विशिष्ट प्रकाशिक और विद्युत गुण प्रदर्शित करते हैं। इनका उपयोग मुख्य रूप से सिलिकॉन कार्बाइड के अग्रदूत के रूप में किया जाता है। सबसे सरल पॉलीसिलेन (सी. आई. एच. 2) एन होगा, जो मुख्य रूप से सैद्धांतिक है, न कि व्यावहारिक रुचि का। संश्लेषण पहला पॉलीसिलेन, पॉली (डाइमिथाइलसिलिलीन), [(CH3) 2Si] x, 1949 में जनरल इलेक्ट्रिक के चार्ल्स ए. बुर्खार्ड (1916-1991) द्वारा रिपोर्ट किया गया था। यह सोडियम धातु को डाइमिथाइलडिक्लोरोसिलेन के साथ गर्म करके तैयार किया गया थाः (CH3) 2SiCl2 + 2 Na → [(CH3) 2Si] n + 2 NaCl डाइक्लोरोसिलेन का संशोधित वर्ट्ज़ युग्मन उच्च आणविक भार, रैखिक पॉलीसिलेन व्युत्पन्न के लिए एक व्यवहार्य और सामान्य मार्ग बना हुआ है। यह अभिक्रिया क्षारीय धातु के फैलाव का उपयोग करके एक निष्क्रिय विलायक में ऊंचे तापमान पर की जाती है। पॉलीमराइजेशन एक अल्कोहल को जोड़ने के साथ बंद हो जाता है। वुर्ट्ज़-प्रकार के पोलीमराइजेशन के साथ प्रमुख सीमा यह है कि प्रतिस्थापन को जोरदार प्रतिक्रिया स्थितियों को सहन करना चाहिए। मिथाइल, बेंजाइल और फिनाइल प्रतिस्थापन के लिए प्रतिक्रिया अच्छी तरह से काम करती है। कठोर परिस्थितियों में, उत्पाद की उपज कुछ प्रतिशत से लेकर लगभग 50 प्रतिशत तक होती है। इसी तरह, पोटेशियम-ग्रेफाइट (के. सी. 8) का उपयोग पारंपरिक वुर्ट्ज़ युग्मन के लिए आवश्यक तापमान की तुलना में बहुत कम तापमान पर किया जा सकता है। यह प्रतिक्रिया आम तौर पर उत्पादों के एक त्रिकोणीय वितरण का उत्पादन करती हैः एक कम आणविक भार अंश और दो उच्च आणविक भार अंश। कम आणविक भार अंश में पाँच और छह-सदस्यीय वलय होते हैं, अर्थात [SiR2] 5 और [SiR2] 6। इन चक्रों का गठन बहुलक के विकास के साथ प्रतिस्पर्धा करता है। पॉलीसिलेन के संश्लेषण की एक अन्य विधि सिलेन का निर्जलीकरण युग्मन है। गुण बुरखार्ड द्वारा प्राप्त उत्पाद का काम करना मुश्किल था क्योंकि यह कार्बनिक विलायकों में अघुलनशील था। पॉलीसिलेन में रुचि 1980 के दशक की शुरुआत में फिर से शुरू हुई जब यह बताया गया कि [(CH3) 2Si] x को थर्मोलिसिस द्वारा सिलिकॉन कार्बाइड में परिवर्तित किया जा सकता है। पॉलीसिलेन अत्यधिक क्रिस्टलीय (और आम तौर पर अघुलनशील) से लेकर अनाकार पदार्थों तक होते हैं, जो कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अधिक घुलनशील होते हैं। समरूपता को कम करने और कार्बनिक प्रतिस्थापनों को लंबा करने से क्रिस्टलीयता कम हो जाती है। कई पॉलीसिलेन रबर इलास्टोमर्स होते हैं। जब ऑक्सीकरण एजेंटों (एस. बी. एफ. 5, आयोडीन, एफ. ई. सी. एल. 3, फेरोसिनियम) के साथ डोप किया जाता है, तो पॉलिमर अर्धचालक बन जाते हैं। अधिकांश लगभग 300 डिग्री सेल्सियस तक स्थिर होते हैं और पॉलीसिलिकॉन हाइड्राइड के विपरीत, सामान्य तापमान पर ऑक्सीजन के लिए निष्क्रिय होते हैं। वे आसानी से हाइड्रोलाइज्ड नहीं होते हैं। पॉलीसिलेन प्रकाश-चालकता प्रदर्शित करते हैं, हालांकि पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आने पर खराब हो जाते हैं। उच्च-आयामी पॉलीसिलिकॉन हाइड्राइड के हाइड्रोजन परमाणुओं को यादृच्छिक नेटवर्क ऑर्गेनोसिलिकॉन पॉलिमर देने के लिए कार्बनिक पार्श्व-समूहों के साथ भी प्रतिस्थापित किया जा सकता है, लेकिन ये पॉलीसिलिन आधार नाम को बनाए रखते हैं, उदाहरण के लिए, जैसा कि पॉलीमिथाइलसिलिन में होता है। 29एसआई एन. एम. आर. स्पेक्ट्रोस्कोपी एक बहुलक की सूक्ष्म संरचना में अंतर्दृष्टि प्रदान करती है। यदि अनुनाद व्यापक हैं, तो ऑलिगोमेराइजेशन की संभावना है; यदि वे तेज हैं, तो सिलिकॉन रीढ़ में किसी प्रकार के पैटर्न का अनुमान लगाया जा सकता है। सिलिकॉन कार्बाइड याजिमा और सहकर्मियों के लिए थर्मोलिसिस ने पाया कि [Me2Si] n का पायरोलिसिस SiC फाइबर के गठन की ओर ले जाता है। इस परिवर्तन ने पॉलीसिलेन और उनके व्युत्पन्न पर शोध को प्रेरित किया है। प्रीसेरामिक पॉलिमर के रूप में, पॉलीकार्बोसिलेन्स का उपयोग निष्क्रिय वायुमंडल में पायरोलिसिस के माध्यम से घने सिलिकॉन कार्बाइड और सिलिकॉन ऑक्सीकार्बाइड का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है। स्टीरियोलिथोग्राफी में संशोधित पॉलीसिलेन का फोटोपॉलिमराइजेशन और उसके बाद सिरामाइजेशन सिरेमिक के योगात्मक निर्माण की दिशा में एक उभरता हुआ मार्ग है। स्पेक्ट्रोस्कोपिक विशेषताएँ और बैंड संरचना पॉलीसिलेन σ-डीलोकलाइजेशन प्रदर्शित करते हैं। उदाहरण के लिए, यह विशेषता सी-सी सिग्मा बॉन्ड के सापेक्ष सी-सी सिग्मा बॉन्ड में इलेक्ट्रॉनों के लिए कम आयनीकरण ऊर्जा से उत्पन्न होती है। तदनुसार, वे यूवी प्रकाश की उपस्थिति में तीव्र σ-σ * इलेक्ट्रॉनिक transitions.6 पॉलीसिलेन क्षरण के कारण यूवी-क्षेत्र (300-400 nm) में दृढ़ता से अवशोषित होते हैं क्योंकि σ-σ * इलेक्ट्रॉनिक संक्रमणों को बंधन तोड़ने के रूप में सोचा जा सकता है, अक्सर कुछ अनुप्रयोगों को छोड़कर। डायलकिल पॉलीसिलेन में लगभग 4.5 ई. वी. का बैंड अंतर होता है। प्रत्येक सिलिकॉन के लिए एक एरिल प्रतिस्थापन का परिचय बैंड अंतर को लगभग 3.5 eV तक कम कर देता है, जिससे एक सीमा रेखा अर्धचालक बन जाता है। पॉलीसिलीन ऑर्गेनोसिलिकॉन यौगिकों का एक संबंधित वर्ग है जिसका सूत्र (आरएसआई) एन (आर = एल्काइल) है। वे पॉलीसिलेन की तुलना में अधिक क्रॉस-लिंक्ड हैं और इनका कम अध्ययन किया गया है। यह भी देखें पॉलीसिलिकॉन हैलाइड पॉलीसिलॉक्सेन-सिलिकॉन परमाणुओं के बीच अंतःसंयोजित ऑक्सीजन के साथ संदर्भ साइलेन ऑर्गेनोसिलिकॉन पॉलिमर कार्बनिक अर्धचालक इलास्टोमर्स