Триметилхлорсилан

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Триметилхлорсилан
Chlorotrimethylsilane.png
Триметилхлорсилан
Общие
Систематическое
наименование

триметилхлорсилан

Сокращения

TMSCl

Хим. формула

(CH3)3SiCl

Рац. формула

С3H9SiCl

Физические свойства
Состояние

жидкость

Молярная масса

108.64 г/моль

Плотность

0,854 г/см³

Термические свойства
Т. плав.

- 57,7 °C

Т. кип.

57,3 °C

Т. всп.

- 28 °C

Давление пара

253 гПа (20 °C)

Химические свойства
Растворимость в воде

водой быстро гидролизуется

Растворимость в апротонных растворителях

смешивается

Оптические свойства
Показатель преломления

1,3885

Структура
Гибридизация

тетраэдрическая при кремнии

Классификация
Рег. номер CAS

75-77-4

PubChem
Рег. номер EINECS

200-900-5

SMILES
InChI
RTECS

VV2710000

ChEBI

85069

ChemSpider
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Триметилхлорсилан (хлортриметилсилан) — кремнийорганическое вещество с химической формулой (CH3)3SiCl. Широко используется в органическом синтезе, в основном в качестве защитной группы. Может быть получен по реакции метиллития с четырёххлористым кремнием. Однако он легко коммерчески доступен.

Физические свойства[править | править код]

Бесцветная подвижная жидкость с резким запахом и низкой температурой кипения. Дымит во влажном воздухе. Устойчива в отсутствии влаги. Смешивается с апротонными растворителями такими как гексан, бензол, толуол, диэтиловый эфир, тетрагидрофуран, хлороформ, дихлорметан, этилацетат и др.

Получение[править | править код]

В промышленности его получают совместно с диметилдихлорсиланом и метилтрихлорсиланом (синтез Мюллера — Рохова[1], в котором порошкообразный кремний в присутствии порошка меди и окиси меди реагирует с хлорметаном при 350 °C с образованием диметилдихлорсилана, диспропорционирующего in situ на триметилхлорсилан и метилтрихлорсилан).

Chlorotrimethylsilane formation.png

Разделение смеси метилхлорсиланов производится дистилляцией.

Химические свойства[править | править код]

Триметилхлорсилан типичное электрофильное вещество, атом кремния очень легко атакуется нуклеофилами. Это проявляется в легкости гидролиза с выделением тепла, в ходе которого образуется хлороводород и триметилсиланол. Последний димеризуется с выделением воды, образуя гексаметилдисилоксан.

Chlorotrimethylsilane hydrolysis.png

При взаимодействии с восстановителями (например алюмогидрид лития) образуется триметилсилан (CH3)3SiH.

Применение[править | править код]

  • Триметилхлорсилан широко используется в органическом синтезе как источник триметилсилильной группы, так и безводный источник хлорида. Функциональные группы спиртов и аминов легко поддаются реакции с триметилхлорсиланом, образуя триметилсилильные эфиры или триметилсилильные амины. Полученные группы могут быть использованы как защитные группы
Silyl ether formation.png
однако лабильность триметилсиланового фрагмента ограничивает такое их применение. Так триметилсилильная группа может быть снята фторид ионом из-за высокого сродства кремния к фтору
Desilylation with fluoride.png
Silyl enol ether formation.png: :Silyl ketene acetal formation.png

Несмотря на их гидролитическую нестабильность этих веществ, они нашли широкое применение в органической химии. Окисление двойной связи эпоксидированием таких силилированных енолов с дальнейшим гидролизом может быть использовано для введения гидроксигруппы в α-положение к карбонильной группе. Триметилсилиловые эфиры енолов могут также быть использованы в качестве эквивалента енола в конденсации Мукайямы[2][3] альдольной конденсации.

  • Триметилхлорсилан используется для С-силилирования карбанионов, реактивов Гриньяра и литийорганических соединений, за счет индуктивного эффекта такие силилированные соединения с атомом водорода в α-положении приобретают свойства CH-кислот. Присоединение стабилизированных триметилсилильной группой α-карбанионов (1) к карбонильным соединениям ведет к образованию β-гидроксисиланов (2) и дальнейшему элиминированию триметилсиланола с образованием алкена (3a, 3b):
Реакция Петерсона

В случае электронакцепторных заместителей в α-триметилсилильном карбанионе реакция идет по механизму, близкому к реакции Виттига и протекает стереоселективно. Этот метод используется для синтеза алкенов из карбонильных соединений (реакция Петерсона).

Очистка[править | править код]

В лаборатории перед использованием очищается перегонкой над CaH2.

Безопасность[править | править код]

Триметилхлорсилан легколетуч и леговоспламеним с низкой температурой вспышки. При контакте с кожей и глазами вызывает сильные ожоги. Гидролизуется на воздухе с образованием хлороводорода. Работа с ним ведётся в вытяжном шкафу и необходимыми средствами защиты: очки, резиновые перчатки. Триметилхлорсилан желательно хранитить в азотной атмосфере в коррозионностойкой таре.

Примечания[править | править код]

  1. X.Беккер, Г.Домшке, Э.Фангхенель и др. Органикум, том 1, стр. 109 — М.: Мир, 1992. ISBN 5-03-001965-0
  2. Дж. Дж. Ли Именные реакции. Пер. с англ. М., Бином 2006, с. 238
  3. en:Mukaiyama aldol addition