Tetrametylosilan

Tetrametylosilan, TMS – metaloorganiczny związek chemiczny o wzorze sumarycznym: Si(CH₃)₄. Tetrametylowa pochodna monosilanu, zalicza się do związków krzemoorganicznych. Jak wszystkie silany, TMS ma strukturę tetraedryczną, ponieważ atom krzemu posiada hybrydyzację sp³.

Tetrametylosilan

Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) tetrametylosilan Inne nazwy i oznaczenia TMS
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	C4H12Si
Masa molowa	88,22 g/mol
Wygląd	przezroczysta, bezbarwna ciecz[1]
Identyfikacja
Numer CAS	75-76-3
PubChem	24889005
SMILES C[Si](C)(C)C
Właściwości Gęstość 0,64 g/cm³[1]; ciecz Rozpuszczalność w wodzie bardzo trudno[1] w innych rozpuszczalnikach aceton: rozpuszczalny[1] etanol: rozpuszczalny[1] Temperatura topnienia -99,06 °C Temperatura wrzenia 26 °C[1]
Budowa Moment dipolowy 0 D
Niebezpieczeństwa Europejskie oznakowanie substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Na podstawie podanego źródła Skrajnie łatwopalny (F+) Zwroty R R12 Zwroty S S16, S3/7, S33, S45 Numer RTECS VV5705400
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Zastosowanie w spektroskopii NMR

Tetrametylosilan jest stosowany głównie jako standard wewnętrzny do kalibrowania przesunięcia chemicznego w spektroskopii ¹H, ¹³C oraz ²⁹Si NMR. Ponieważ wszystkie dwanaście atomów wodoru w jego cząsteczce są równocenne chemicznie, widmo ¹H NMR tego związku przedstawia pojedynczy singlet. Położenie tego sygnału zostało umownie przyjęte jako równe zeru zarówno dla skali podawanej w Hz jak i w jednostkach arbitralnych ppm i każdy inny sygnał na widmie jest podawany w odniesieniu do sygnału TMS-u. Większość związków organicznych absorbuje promieniowanie magnetyczne w dół pola względem sygnału TMS-u, dlatego interferencja pomiędzy sygnałem wzorca a sygnałem próbki nie zachodzi. Istnieją także związki, głównie pochodne krzemu, których sygnały przesunięte są w górę pola względem sygnału tego wzorca, czyli ich wartości są ujemne.

Podobnie wszystkie cztery atomy węgla w cząsteczce tetrametylosilanu są równocenne chemicznie. Całkowicie odsprzężone widmo ¹³C NMR TMS-u przedstawia pojedynczy sygnał (singlet) łatwy do zidentyfikowania na widmie. Przesunięcie chemiczne tego sygnału zostało również umownie przyjęte za równe zeru (δ = 0 ppm), a pozostałe sygnały na widmie ustala się względem tego wzorca.

Zaletą tetrametylosilanu jako wzorca jest jego wysoka lotność (temp. wrzenia 27 °C), co pozwala łatwo usunąć go z badanej próbki po wykonanym pomiarze. TMS dobrze rozpuszcza się w większości rozpuszczalników organicznych. Ponadto jest obojętny chemicznie, dlatego nie wchodzi w reakcje z badaną próbką. Pomimo tych zalet coraz częściej wykonuje się widma ¹H oraz ¹³C NMR bez dodawania TMS-u do próbki, kalibrując widmo względem sygnału zastosowanego rozpuszczalnika dla widm ¹³C NMR oraz względem sygnału pochodzącego od śladowych ilości rozpuszczalnika niedeuterowanego w próbce dla widm ¹H NMR. Do badania próbek rozpuszczonych w wodzie lub ciężkiej wodzie stosuje się TMS jako wzorzec zewnętrzny, umieszczony w osobnej kapilarze zanurzonej w badanej próbce, choć może być on zastąpiony wodnym roztworem DSS jako wzorzec wewnętrzny.

W przypadku badania rezonansu magnetycznego innych jąder niż ¹H, ¹³C i ²⁹Si stosuje się inne substancje wzorcowe.