甲鍺烷
甲鍺烷是鍺烷(GenH2n+2)中最簡單的一種,分子式為GeH4。和同族的甲烷、甲矽烷一樣,甲鍺烷也是正四面體結構。甲鍺烷在空氣中燃燒生成二氧化鍺和水。
甲鍺烷 | |||
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IUPAC名 germane | |||
別名 | 四氫化鍺 | ||
識別 | |||
CAS編號 | 7782-65-2 | ||
PubChem | 23984 | ||
ChemSpider | 22420 | ||
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | QUZPNFFHZPRKJD-UHFFFAOYAE | ||
UN編號 | 2192 | ||
ChEBI | 30443 | ||
KEGG | C15472 | ||
性質 | |||
化學式 | GeH4 | ||
摩爾質量 | 76.62 g·mol⁻¹ | ||
外觀 | 無色氣體 | ||
密度 | (氣)3.3 * 103 | ||
熔點 | −165 °C (108 K) | ||
沸點 | −88 °C (195 K) | ||
溶解性(水) | 難溶 | ||
結構 | |||
分子構型 | 正四面體 | ||
偶極矩 | O D | ||
危險性 | |||
主要危害 | 有毒,可燃 | ||
NFPA 704 | |||
閃點 | 可燃氣體 | ||
相關物質 | |||
其他陰離子 | 四氯化鍺 | ||
相關氫化物 | 甲烷、甲矽烷、甲錫烷、鉛烷 | ||
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
合成
甲鍺烷可通過以下方法合成:
- 化學還原法[1]:硼氫化鈉、硼氫化鉀、硼氫化鋰、氫化鋁鋰、氫化鋁鈉、氫化鋰、氫化鈉或氫化鎂還原鍺、四氯化鍺或二氧化鍺。這類反應既可在水溶液中進行,也可在有機溶劑中進行。實驗室中可通過含氫負離子的化合物與Ge(IV)化合物反應得到,如[2]:
- Na2GeO3 + NaBH4 + H2 → GeH4 + NaBO2 + 2NaOH
自然含量
用途
甲鍺烷在600K時分解為鍺和氫氣。這種對熱不穩定性被用於半導體工業中,即有機金屬化學氣相沉積法(MOCVD)[4]。由於甲鍺烷毒性較大,某些有機鍺化合物(如異丁基鍺)可以替代甲鍺烷,應用於MOCVD中[5]。
安全
參考資料
- ^ US Patent 7,087,102 (2006)
- ^ Girolami, G. S.; Rauchfuss, T. B. and Angelici, R. J., Synthesis and Technique in Inorganic Chemistry, University Science Books: Mill Valley, CA, 1999.
- ^ Kunde, V.; Hanel, R.; Maguire, W.; Gautier, D.; Baluteau, J. P.; Marten, A.; Chedin, A.; Husson, N.; Scott, N. The tropospheric gas composition of Jupiter's north equatorial belt /NH3, PH3, CH3D, GeH4, H2O/ and the Jovian D/H isotopic ratio. Astrophysical J. 1982, 263: 443–467. doi:10.1086/160516.
- ^ Venkatasubramanian, R.; Pickett, R. T.; Timmons, M. L. Epitaxy of germanium using germane in the presence of tetramethylgermanium. Journal of Applied Physics. 1989, 66: 5662–5664. doi:10.1063/1.343633.
- ^ E. Woelk, D. V. Shenai-Khatkhate, R. L. DiCarlo, Jr., A. Amamchyan, M. B. Power, B. Lamare, G. Beaudoin, I. Sagnes. Designing Novel Organogermanium MOVPE Precursors for High-purity Germanium Films. Journal of Crystal Growth. 2006, 287 (2): 684–687 [2008-02-18]. doi:10.1016/j.jcrysgro.2005.10.094. (原始內容存檔於2008-05-24).