Trimethylsilylchlorid

Trimethylsilylchlorid, také nazývaný chlortrimethylsilan, zkráceně TMSCL, je organická sloučenina křemíku, halogenderivát silanu. Jedná se o bezbarvou těkavou kapalinu, která je stabliní za nepřítomnosti vody. Má široké využití v organické chemii.

Trimethylsilylchlorid

Strukturní vzorec

Tyčinkovo-kuličkový model molekuly

Obecné
Systematický název chlortrimethylsilan
Ostatní názvy trimethylsilylchlorid, TMSCL
Anglický název Trimethylsilyl chloride
Funkční vzorec (CH3)3SiCl
Sumární vzorec C3H9SiCl
Vzhled bezbarvá kapalina, dýmavá na vlhkém vzduchu
Identifikace
Registrační číslo CAS 75-77-4
PubChem 6397
SMILES C[Si](C)(C)Cl
InChI 1S/C3H9ClSi/c1-5(2,3)4/h1-3H3
Číslo RTECS VV2710000
Vlastnosti
Molární hmotnost 108,64 g/mol
Teplota tání −40 °C (233 K)
Teplota varu 57 °C (330 K)
Rozpustnost ve vodě reaguje
Měrná magnetická susceptibilita −7,12×105 μm3/g
Struktura
Tvar molekuly čtyřstěn s centrem v atomu Si
Bezpečnost

GHS02

GHS05

GHS06

GHS07

GHS08
[1]
Nebezpečí[1]
R-věty R11 R14 R20 R21 R35 R37
S-věty S16 S26 S36 S37 S39 S45
Teplota vzplanutí −28 °C (245 K)
Teplota vznícení 400 °C (673 K)
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Příprava

TMSCL se připravuje reakcí methylchloridu se slitinou křemíku a mědi. Hlavním cílem tohoto procesu je získání dimethyldichlorsilanu, ovšem vznikají také významná množství trimethylových a monomethylových produktů. Odpovídající reakce jsou (Me = CH3):

x MeCl + Si → Me3SiCl, Me2SiCl2, MeSiCl3...

2-4 % získaných produktů tvoří monochlorid, který vytváří azeotropní směs s MeSiCl3.

Reakce a použití

TMSCL snadno reaguje s nukleofily, přičemž je z jeho molekuly odstraněna chloridová skupina. Při jedné z typických reakcí je nukleofilem voda a dochází k hydrolýze za vzniku hexamethyldisiloxanu:

2 Me3SiCl + H2O → Me3Si-O-SiMe3 + 2 HCl

Obdobnou reakci s alkoholy lze využít k tvorbě bezvodých roztoků kyseliny chlorovodíkové v alkoholech, které se používají při mírné syntéze nitrilů nebo esterů z karboxylových kyselin stejně jako na přípravu acetalů z ketonů. Trimethylsilylchlorid se také používá na silanizaci laboratorního skla, díky čemuž jsou povrchy více lipofilní.

Silylace v organické syntéze

Při silylaci polární funkční skupiny jako alkoholy a aminy snadno reagují s trimethylsilylchloridem za vzniku trimethylsilyletherů a trimethylsilylaminů. Tyto připojené skupiny „ochraňují“ původní skupiny odstraněním labilních protonů a snížením zásaditosti heteroatomu. Chránicí skupiny (zde Me3Si-O a Me3Si-N) lze později odstranit (což se nazývá „deprotekce“). Trimethylsilylace může být také použita na zvýšení těkavosti sloučeniny, čímž se dá provést plynová chromatografie i u jinak netěkavých látek jako je glukóza. TMSCL rovněž reaguje s acetylidy kovů za vzniku trimethylsilylalkynů jako je například bis(trimethylsilyl)acetylen.

Za přítomnosti triethylaminu a diisopropylamidu lithného jsou enolizovatelné aldehydy, ketony a estery převáděny na trimethylsilylenolové ethery. I přes jejich hydrolytickou nestabilitu mají tyto sloučeniny značné využití v organické chemii; zoxidováním dvojné vazby epoxidací nebo dihydroxylací lze obnovit původní karbonylové skupiny s alkoholovou skupinou na alfa uhlíku. Trimethylsilylenolové ethery mohou být rovněž použity jako maskované ekvivalenty enolátů v Mukaiyamově aldolové adici.

Ostatní reakce

Trimethylsilylchlorid se používá na přípravu trimethylsilylhalogenidů a pseudohalogenidů jako jsou trimethylsilylfluorid, trimethylsilylbromid, trimethylsilyljodid, trimethylsilylkyanid, trimethylsilylazid a trimethylsilyltriflát (TMSOTf). Tyto látky se tvoří podvojnou záměnou mezi trimethylsilylchloridem a (pseudo)halogenidem (MX):

MX + Me3Si-Cl → MCl + Me3Si-X

TMSCl, lithium a molekulární dusík vzájemně reagují za vzniku tris(trimethylsilyl)aminu (katalyzátorem je nichromový drát nebo chlorid chromitý):

6 Me3SiCl + 6 Li + N2 → 2 (Me3Si)3N + 6 LiCl

Touto reakcí lze do organického substrátu zavést vzdušný dusík; například tris(trimethylsilyl)amin reaguje s α,δ,ω-triketony za vzniku tricyklických pyrrolů.[2]

Redukcí trimethylsilylchloridu vzniká hexamethyldisilan:

2 Me3SiCl + 2 Na → 2 NaCl + Me3Si-SiMe3

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Trimethylsilyl chloride na anglické Wikipedii.

  1. Chlorotrimethylsilane. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky)
  2. BROOK, Michael A. Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry. New York: John Wiley & Sons, 2000. S. 193–194. (anglicky)

Externí odkazy
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.