Trimethylsilylchlorid

Trimethylsilylchlorid
Strukturní vzorec

Strukturní vzorec

Tyčinkovo-kuličkový model molekuly

Tyčinkovo-kuličkový model molekuly

Obecné
Systematický názevchlortrimethylsilan
Ostatní názvytrimethylsilylchlorid, TMSCL
Anglický názevTrimethylsilyl chloride
Funkční vzorec(CH3)3SiCl
Sumární vzorecC3H9SiCl
Vzhledbezbarvá kapalina, dýmavá na vlhkém vzduchu
Identifikace
Registrační číslo CAS
PubChem
SMILESC[Si](C)(C)Cl
InChI1S/C3H9ClSi/c1-5(2,3)4/h1-3H3
Číslo RTECSVV2710000
Vlastnosti
Molární hmotnost108,64 g/mol
Teplota tání−40 °C (233 K)
Teplota varu57 °C (330 K)
Rozpustnost ve voděreaguje
Měrná magnetická susceptibilita−7,12×105 μm3/g
Struktura
Tvar molekulyčtyřstěn s centrem v atomu Si
Bezpečnost
GHS02 – hořlavé látky
GHS02
GHS05 – korozivní a žíravé látky
GHS05
GHS06 – toxické látky
GHS06
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
GHS08 – látky nebezpečné pro zdraví
GHS08
[1]
Nebezpečí[1]
R-větyR11 R14 R20 R21 R35 R37
S-větyS16 S26 S36 S37 S39 S45
Teplota vzplanutí−28 °C (245 K)
Teplota vznícení400 °C (673 K)
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

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.

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 esterůkarboxylových kyselin stejně jako na přípravu acetalůketonů. 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 enolátůMukaiyamově 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. a b 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

Média použitá na této stránce

Trimethylsilyl-chloride-from-xtal-2006-3D-balls.png

Ball-and-stick model of the trimethylsilyl chloride molecule, Me3SiCl, C3H9SiCl, from the crystal structure.

X-ray diffraction data and crystal structure from Acta Cryst. (2006). B62, 86-93.

Model constructed in CrystalMaker 8.1.

Image generated in Accelrys DS Visualizer.
Tmscl stick2.png
Autor: Roadnottaken, Licence: CC-BY-SA-3.0
trimethylsilyl chloride