四甲基锗,英文名为Tetramethylgermanium,具有剧烈的刺激性气味和较强的氧气敏感性,它能够与空气中的氧气反应生成二氧化锗。四甲基锗是一种有机锗化合物,可由四氯化锗和甲基氯化镁通过化学反应制备得到,该物质主要用作精细化工生产中的基础化学试剂,在光学材料、电子元件、半导体等领域具有广泛的应用。
制备方法

图1 四甲基锗的制备方法
将MeI(160.00 g, 1.12 mol)的Et2O溶液(150 mL)滴加到Mg (25.00 g, 1.03 mol)的乙醚悬浮液(150 mL)中。然后将所得的反应混合物加热至回流反应大约1小时(需要高效回流冷凝器),然后冷却至室温。向反应混合物中加入二甲苯(250 mL)并蒸馏醚,将GeCl4 (37.70 g, 0.176 mol)的二甲苯溶液(50 mL)滴加到格氏试剂(二甲苯)的强烈搅拌溶液中,冷却(-5至-10°C),慢慢加热至室温并加热至回流反应大约6小时,反应结束后冷却容器,蒸馏出馏分(bp为40-100℃),在双颈烧瓶中冷却馏分(需要高效回流冷凝器)并滴入浓缩的浓硫酸,分离有机相并用蒸馏法提纯即可得到目标产物分子四甲基锗。[1]
氯化反应

图2 四甲基锗的氯化反应
将乙酰氯(51.00 mL, 56.50 g)滴入到四甲基锗(26.00 g)和无水三氯化铝(112.00 g, 840.00 mmol)的混合物中,所得的反应混合物在0°C下剧烈搅拌。然后将所得的反应混合物缓慢加热至室温并将混合物搅拌反应大约5小时。将混合物在100°C下加热1小时,然后使用有效的冷凝器将挥发性物质蒸馏两次即可得到目标产物分子。[2]
工业应用
四甲基锗在光学材料、电子元件、半导体和催化剂等领域具有广泛的应用。在光学材料中,四甲基锗可以用于制备高折射率薄膜和镜片。在电子元件中,它可以用作电子束光刻和化学气相沉积的前体物。在半导体领域,四甲基锗可以用于制备锗基薄膜晶体管。它还可用作一些催化反应的催化剂。
参考文献
[1] Zaitsev, Kirill V.; et al, Organometallics (2015), 34(12), 2765-2774
[2] Zaitsev, Kirill V.; et al, Chemistry - An Asian Journal (2017), 12(11), 1240-1249.