正硅酸甲酯
[CAS# 681-84-5]

基本信息

• 产品分类: 化学试剂 >> 有机试剂 >> 硅烷
• 英文名: Tetramethyl orthosilicate
• 别名: Methyl silicate; Tetramethoxysilane
• 产品名称: 正硅酸甲酯; 四甲氧基硅烷
• 分子式: C₄H₁₂O₄Si
• 分子量: 152.22
• CAS 登录号: 681-84-5
• EC 号码: 211-656-4
• 分子行输入简码SMILES: CO[Si](OC)(OC)OC

物理化学性质

• 密度: 1.0±0.1 g/cm³ 计算值^*, 1.023 g/mL (实验值)
• 熔点: -4 ºC (实验值)
• 沸点: 121.2±8.0 ºC 760 mmHg (计算值)^*, 121 - 122 ºC (实验值)
• 闪点: 28.9 ºC (计算值)^*, 26 ºC (实验值)
• 溶解度: 水, 水解 (实验值)
• 折射率: 1.382 (计算值)^*, 1.368 (实验值)

^* 使用计算软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs).

安全数据

• 危险品标志: GHS02;GHS05;GHS06;GHS07;GHS08 DangerGHS02
• 危害标签: H226-H315-H318-H330-H335-H372
• 防护标签: P210-P233-P240-P241-P242-P243-P260-P261-P264-P264+P265-P270-P271-P280-P284-P302+P352-P303+P361+P353-P304+P340-P305+P354+P338-P316-P317-P319-P320-P321-P332+P317-P362+P364-P370+P378-P403+P233-P403+P235-P405-P501

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
易燃液体	Flam. Liq.	3	H226
严重眼损伤	Eye Dam.	1	H318
急性毒性	Acute Tox.	1	H330
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
特定目标器官毒性—重复接触	STOT RE	1	H372
急性毒性	Acute Tox.	4	H302
急性毒性	Acute Tox.	2	H330
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	1	H370
皮肤腐蚀	Skin Corr.	1A	H314
易燃液体	Flam. Liq.	2	H225
易燃液体	Flam. Liq.	2	H226
眼刺激	Eye Irrit.	2A	H319
生殖毒性	Repr.	1B	H360
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	2	H371

• 危险品运输编号: UN 2606

SDS

    危险化学品

发现和应用

四甲氧基硅烷（TMOS），又称四甲氧基硅烷，是一种有机硅化合物，分子式为Si(OCH₃)₄。它是一种无色易挥发的液体，是制备二氧化硅基材料的关键硅醇盐。TMOS的结构与四乙氧基硅烷（TEOS）类似，区别仅在于其取代基由乙基变为甲基，这使得TMOS更易挥发且水解反应活性更高。该化合物是溶胶-凝胶化学、薄膜沉积以及硅酸盐玻璃、涂料和陶瓷合成的重要前体。

TMOS最早于20世纪初在有机硅化学和硅酯水解的研究中被发现。 20世纪50年代和60年代溶胶-凝胶法发展后，硅醇盐被广泛应用。当时人们认识到，硅醇盐是温和条件下制备高纯度二氧化硅材料的有效前驱体。TMOS在水存在下水解生成硅酸(Si(OH)₄)，硅酸随后发生缩合反应，生成无定形二氧化硅(SiO₂)和甲醇副产物。整个过程可以根据pH值、温度和溶剂组成等反应参数，实现对多孔或致密二氧化硅结构的精确控制。

在材料科学领域，TMOS被用于合成二氧化硅凝胶、气凝胶和薄膜，并能精确控制孔径和形貌。由于其高反应活性，TMOS尤其适用于需要形成细颗粒或用于薄涂层的低温溶胶-凝胶工艺。 TMOS衍生的二氧化硅涂层可用于在玻璃、金属或聚合物基材上提供耐磨性、隔热性或光学透明性。此外，TMOS还可用作化学气相沉积（CVD）和等离子体增强CVD的前驱体，用于在微电子和光学领域制备高质量的氧化硅层。

在生物技术领域，TMOS已被应用于将酶、细胞和生物分子封装在二氧化硅基质中。温和的水解和缩合条件使得生物材料能够在不发生变性的情况下被包裹，从而形成稳定的生物活性复合材料，用于生物传感器、生物催化剂和控释系统。基于TMOS的溶胶-凝胶基质还因其可调的孔隙率和化学惰性而备受青睐，这可以延长封装生物分子的寿命并增强其功能。

TMOS必须小心处理，因为它与水和湿气剧烈反应会生成甲醇和二氧化硅，这两种物质都可能对健康有害。接触四甲基硅酸酯 (TMOS) 蒸气可能导致眼睛和呼吸道刺激，吸入后会在肺部形成二氧化硅颗粒。因此，处理该化合物时必须佩戴适当的防护设备并保持通风，且必须在干燥、惰性的条件下储存。

四甲基硅酸酯的反应活性和多功能性使其成为无机化学和材料化学领域最重要的试剂之一。其应用范围涵盖先进涂层和催化剂、光电子器件和生物封装系统，充分展现了其作为有机硅化学和实用二氧化硅材料之间分子桥梁的核心作用。

参考文献：

Brinker CJ and Scherer GW (1990) Sol-Gel Science: The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing. Academic Press, San Diego. DOI: 10.1016/C2009-0-22386-5

Hench LL and West JK (1990) The sol-gel process. Chemical Reviews 90(1) 33-72. DOI: 10.1021/cr00099a003

Schmidt H (1988) Chemistry of material preparation by the sol-gel process. Journal of Non-Crystalline Solids 100(1-3) 51-64. DOI: 10.1016/0022-3093(88)90006-3