El cloruro de trimetilsililo , también conocido como clorotrimetilsilano, es un compuesto de organosilicio ( haluro de sililo ), con la fórmula (CH 3 ) 3 SiCl, a menudo abreviado Me 3 SiCl o TMSCl . Es un líquido volátil incoloro que es estable en ausencia de agua. Es muy utilizado en química orgánica.
Nombres | |||
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Nombre IUPAC preferido Clorotri (metil) silano | |||
Otros nombres Cloruro de trimetilsililo Clorotrimetilsilano TMSCl Trimetilclorosilano TMCS | |||
Identificadores | |||
Modelo 3D ( JSmol ) | |||
ChemSpider | |||
Tarjeta de información ECHA | 100.000.819 | ||
PubChem CID | |||
Número RTECS |
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UNII | |||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
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Propiedades | |||
C 3 H 9 SiCl | |||
Masa molar | 108,64 g / mol | ||
Apariencia | Líquido incoloro, humos en el aire húmedo. | ||
Densidad | 0,856 g / cm 3 , líquido | ||
Punto de fusion | −40 ° C (−40 ° F; 233 K) | ||
Punto de ebullición | 57 ° C (135 ° F; 330 K) | ||
Reacciona | |||
−77,36 · 10 −6 cm 3 / mol | |||
Estructura | |||
Tetraédrico en Si | |||
Peligros | |||
Inflamable ( F ) Corrosivo ( C ) | |||
Frases R (desactualizadas) | R11 , R14 , R20 , R21 , R35 , R37 | ||
Frases S (desactualizadas) | S16 , S26 , S36 , S37 , S39 , S45 | ||
NFPA 704 (diamante de fuego) | |||
punto de inflamabilidad | −28 ° C (−18 ° F; 245 K) | ||
autoignición temperatura | 400 ° C (752 ° F; 673 K) | ||
Compuestos relacionados | |||
Halosilanos relacionados | Fluoruro de trimetilsililo Bromuro de trimetilsililo Yoduro de trimetilsililo | ||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
verificar ( ¿qué es ?) | |||
Referencias de Infobox | |||
Preparación
El TMSCl se prepara a gran escala mediante el proceso directo , la reacción de cloruro de metilo con una aleación de silicio-cobre. El objetivo principal de este proceso es el dimetildiclorosilano , pero también se obtienen cantidades sustanciales de los productos trimetil y monometil. [1] Las reacciones relevantes son (Me = CH 3 ):
- x MeCl + Si → Me 3 SiCl, Me 2 SiCl 2 , MeSiCl 3 , otros productos
Por lo general, alrededor del 2–4% de la corriente de producto es el monocloruro, que forma un azeótropo con MeSiCl 3 .
Reacciones y usos
El TMSCl es reactivo con los nucleófilos, lo que resulta en la sustitución del cloruro. En una reacción característica de TMSCl, el nucleófilo es agua, lo que da como resultado la hidrólisis para dar el hexametildisiloxano :
- 2 Me 3 SiCl + H 2 O → Me 3 Si-O-SiMe 3 + 2 HCl
La reacción relacionada del cloruro de trimetilsililo con alcoholes se puede aprovechar para producir soluciones anhidras de ácido clorhídrico en alcoholes, que encuentran uso en la síntesis suave de ésteres de ácidos carboxílicos y nitrilos , así como acetales de cetonas . De manera similar, el cloruro de trimetilsililo también se usa para silanizar el material de vidrio de laboratorio , lo que hace que las superficies sean más lipofílicas . [2]
Sililación en síntesis orgánica
Mediante el proceso de sililación , los grupos funcionales polares, como los alcoholes y las aminas, reaccionan fácilmente con el cloruro de trimetilsililo, dando éteres de trimetilsililo y aminas de trimetilsililo . Estos nuevos grupos "protegen" el grupo funcional original eliminando los protones lábiles y disminuyendo la basicidad del heteroátomo. La labilidad de los grupos Me 3 Si-O y Me 3 Si-N se puede eliminar posteriormente ("desproteger"). La trimetilsililación también se puede utilizar para aumentar la volatilidad de un compuesto, lo que permite la cromatografía de gases de sustancias normalmente no volátiles como la glucosa . El cloruro de trimetilsililo también reacciona con acetiluros metálicos para dar alquinos de trimetilsililo tales como bis (trimetilsilil) acetileno . Dichos derivados son formas protegidas útiles de alquinos.
En presencia de trietilamina y diisopropilamida de litio , los aldehídos , cetonas y ésteres enolizables se convierten en éteres de trimetilsilil enol . [3] A pesar de su inestabilidad hidrolítica, estos compuestos han encontrado una amplia aplicación en la química orgánica; la oxidación del doble enlace por epoxidación o dihidroxilación puede usarse para devolver el grupo carbonilo original con un grupo alcohol en el carbono alfa. Los éteres de trimetilsilil enol también se pueden usar como equivalentes de enolato enmascarado en la adición de aldol de Mukaiyama .
Otras reacciones
El cloruro de trimetilsililo se usa para preparar otros haluros y pseudohaluros de trimetilsililo, incluyendo fluoruro de trimetilsililo, bromuro de trimetilsililo , yoduro de trimetilsililo , cianuro de trimetilsililo , azida de trimetilsililo , [4] y trifluorometanosulfonato de trimetilsililo (TMSOTfnosulfonato). Estos compuestos se producen mediante una reacción de metátesis de sal entre el cloruro de trimetilsililo y una sal del (pseudo) haluro (MX):
- MX + Me 3 Si-Cl → MCl + Me 3 Si-X
Las moléculas de TMSCl, litio y nitrógeno reaccionan para dar tris (trimetilsilil) amina , bajo catálisis por alambre de nicromo o tricloruro de cromo :
- 3 Me 3 SiCl + 3 Li + 1 ⁄ 2 N
2→ (Me 3 Si) 3 N + 3 LiCl
Usando este enfoque, se puede introducir nitrógeno atmosférico en el sustrato orgánico. Por ejemplo, la tris (trimetilsilil) amina reacciona con α, δ, ω-tri cetonas para dar pirroles tricíclicos . [5]
La reducción del cloruro de trimetilsililo da hexametildisilano :
- 2 Me 3 SiCl + 2 Na → 2 NaCl + Me 3 Si-SiMe 3
Referencias
- ^ Röshe, L .; John, P .; Reitmeier, R. "Compuestos orgánicos de silicio". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a24_021 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ Como en Norbert Zander y Ronald Frank (2005). "El uso de resina de cloruro de poliestirilsulfonilo como reactivo de condensación de soporte sólido para la formación de ésteres: Síntesis de ácido N - [(9-fluorenilmetoxi) carbonil] -L-aspártico; α terc-butil éster, β- (2-etilo [ (1E) - (4-nitrofenil) azo] fenil] amino] etil éster " . Organic Syntheses . 81 : 235.
- ^ Yoshihiko Ito, Shotaro Fujii, Masashi Nakatuska, Fumio Kawamoto y Takeo Saegusa (1979). "Expansión del anillo de un carbono de cicloalcanonas a cicloalquenona conjugada: 2-ciclohepten-1-ona" . Síntesis orgánicas . 59 : 113.CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ); Volumen colectivo , 1 , p. 327
- ^ L. Birkofer y P. Wegner (1970). "Trimetilsilil azida" . Síntesis orgánicas . 50 : 107.; Volumen colectivo , 6 , p. 1030
- ^ Brook, Michael A. (2000). Silicio en química orgánica, organometálica y de polímeros . Nueva York: John Wiley & Sons. págs. 193-194.