四甲基氫氧化銨(TMAH或TMAOH)是一種分子式為 N(CH3)4+?OH? 的季銨堿,也是這類化合物中最簡(jiǎn)單的一種。這種物質(zhì)只在五水合物時(shí)是一種相對(duì)穩(wěn)定的固體形態(tài)。商業(yè)上,TMAH通常以水溶液、甲醇溶液或五水合物的形式銷售。其固體和溶液均為無(wú)色,不純時(shí)為黃色。純凈的TMAH幾乎沒(méi)有氣味,但樣品常有強(qiáng)烈的魚(yú)腥味,因其含有三甲胺的不純物。
堿性
四甲基氫氧化銨的市售品以水溶液、甲醇溶液和五水合物為主,溶液濃度常見(jiàn)于25%。四甲基氫氧化銨五水結(jié)晶化合物是一種超強(qiáng)堿。它可以結(jié)晶出多種水合物,這些鹽的特點(diǎn)是分離良好的Me4N+陽(yáng)離子和氫氧根陰離子。氫氧化物基團(tuán)通過(guò)氫鍵與結(jié)晶水相連。尚未分離出無(wú)水TMAH。
化學(xué)性質(zhì)
四甲基氫氧化銨和其它堿一樣,可以發(fā)生酸堿中和反應(yīng)。例如它和氫氟酸反應(yīng),生成四甲基氟化銨:
NMe4+OH? + HF → NMe4+F?+ H2O
它在溶液中可以和銨鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),該反應(yīng)由氨逸出反應(yīng)體系推動(dòng)進(jìn)行。例如它和硫氰酸銨反應(yīng),可以制得四甲基硫氰酸銨:
NMe4+OH? + NH4+SCN? → NMe4+SCN? + NH3 + H2O
它受熱可以分解,二甲醚是主要產(chǎn)物(而非甲醇)。
工業(yè)用途
四甲基氫氧化銨的工業(yè)用途之一是半導(dǎo)體制造中用于硅的各向異性蝕刻,在光刻工藝中作為堿性溶劑開(kāi)發(fā)酸性光刻膠,對(duì)剝離光刻膠有很好的效果。TMAH具有一定的相轉(zhuǎn)移催化劑性能,在鐵流體的合成中作為表面活性劑,抑制納米粒子的聚集。
TMAH是目前最常用的試劑,用于熱化學(xué)裂解,熱化學(xué)裂解是一種同時(shí)涉及熱解和化學(xué)衍生分析物的分析技術(shù)。
2 NMe4+OH? → 2 NMe3 + MeOMe + H2O
毒性
四甲基氫氧化銨在水中解離出[(CH3)4N]+和OH?,其陽(yáng)離子可被人體吸收,具有經(jīng)皮急性毒性,接觸可致死。目前沒(méi)有解毒劑。