オルトケイ酸テトラエチル

オルトケイ酸テトラエチル
IUPAC名 テトラエトキシシラン
別称 オルトケイ酸テトラエチル、ケイ酸エチル、TEOS
識別情報
CAS登録番号	78-10-4
PubChem	6517
特性
化学式	SiC8H20O4
モル質量	208.33
外観	無色透明の液体
密度	0.94
融点	-77 °C
沸点	166-169 °C
水への溶解度	分解
危険性
主な危険性	有毒
引火点	45 °C
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

オルトケイ酸テトラエチル（オルトケイさんテトラエチル）は、化学式がSi(OC₂H₅)₄である化合物であり、英語名のTetraethyl orthosilicateを略して、TEOS(テオス)とも呼ばれる。IUPAC名は、テトラエトキシシラン (英: tetraethoxysilane) である。この分子は中心のSiO4−
4イオン（オルトケイ酸イオン）にエチル基が4つついた構造をしている。溶液中のイオンとしてはオルトケイ酸イオンは存在せず、TEOSはオルトケイ酸（Si(OH)₄）のエチルエステルであるとも解釈できる。消防法による第4類危険物 第2石油類に該当する。

TEOSは正四面体構造をとる。類縁体が数多く存在するが、たいていは四塩化ケイ素のアルコールによる加溶媒分解により合成される。

${\ce {{SiCl4}+ 4 ROH -> {Si(OR)4}+ 4HCl}}$

ここでRはメチル基、エチル基などのアルキル基。

利用

TEOSは主に、シリコーン樹脂の架橋剤として用いられている。また、カーペットなどのコート剤として用いられるほか、エアロゲルを作るのにも使われる。これらの用途は、Si-OR結合の反応性を利用している。

その他の反応

二酸化ケイ素とエタノールが反応しても、TEOSが生ずる。 また、TEOSは簡単に二酸化ケイ素へと変化させることができるが、この反応は水の付加によって起こる。

${\ce {Si(OC2H5)4 + 2H2O -> SiO2 + 4C2H5OH}}$

この加水分解反応はゾルゲル法の一例でもあり、エタノールが副生成物である。この反応は、鉱物のようにSi-O-Si結合を持った固体へとTEOS分子が変化し、沈殿する形で進んでいく。反応速度は、触媒として働く酸や塩基の存在によって大きく変化する。

600℃以上の高温下では、TEOSはジエチルエーテルを生成して二酸化ケイ素へと変化する。

${\ce {Si(OC2H5)4 -> SiO2 + 2O(C2H5)2}}$

出典・参考文献

• NIST Standard Reference Database 69, June 2005 Release: NIST Chemistry WebBook