DE3209416A1 - Process for the preparation of trimethylsilyl trifluoromethanesulphonate - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von Trimethylsilyl-Process for the preparation of trimethylsilyl
trifluoromethansulfonat Die Erfindung betrifft eine einfache in-situ-Herstellung von Trimethylsilyl-trifluoromethansulfonat. trifluoromethanesulfonate The invention relates to a simple in-situ production of trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate.
Trimethylsilyl-trifluoromethansulfonat (2; TMS-Triflat) ist im Handel erhältlich und wird weit verbreitet für verschiedene synthetische Anwendungszwecke verwendet (vgl. R. Noyori, S. Murata und M. Suzuki, Tetrahedron 37, 3899 (1981); H. Emde et al, Synthesis, 1982, 1; M. Demuth et al, Helv.Chim.Acta 63, 2440 (1980); K. Schaffner und M. Demuth, Chimia 35, 437 (1981); M.Trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate (2; TMS triflate) is commercially available available and widely used for various synthetic uses used (see R. Noyori, S. Murata and M. Suzuki, Tetrahedron 37, 3899 (1981); H. Emde et al, Synthesis, 1982, 1; M. Demuth et al, Helv. Chim. Acta 63: 2440 (1980); K. Schaffner and M. Demuth, Chimia 35, 437 (1981); M.
Demuth, G. Mikhail und M.V. George, Helv.Chim.Acta 64, 2759 (1981)). Das Reagens hydrolysiert rasch an der Luft. Dieser Nachteil lässt sich vermeiden, wenn man es in seiner polymeren Form, als Nafion-TMS, verwendet; letzteres widersteht in beträchtlichem Maße einer hydrolytischen Spaltung (T. Noyori et al, loc. cit.; M. Demuth et al, loc. cit. (1980, 1981); K.Demuth, G. Mikhail and M.V. George, Helv. Chim. Acta 64, 2759 (1981)). The reagent hydrolyzes rapidly in air. This disadvantage can be avoided when used in its polymeric form, as Nafion-TMS; the latter resists to a considerable extent hydrolytic cleavage (T. Noyori et al, loc. cit .; M. Demuth et al, loc. cit. (1980, 1981); K.
Schaffner und M. Demuth, loc.cit.). Das monomere TMS-Triflat bietet jedoch andere Vorteile gegenüber dem Polymeren (R. Noyori et al., loc.cit.,H. Emde et al, loc.cit.); z.B. bewirkt sein stärker ausgeprägtes elektrophiles Verhalten eine Spaltung von Cyclopropanen bereits bei Umgebungstemperatur (M.Schaffner and M. Demuth, loc. Cit.). The monomeric TMS triflate offers however, other advantages over the polymer (R. Noyori et al., loc.cit., H. Emde et al, loc. Cit.); E.g. its more pronounced causes electrophilicity Behavior a cleavage of cyclopropanes already at ambient temperature (M.
Demuth et al., 1980). Aus diesem Grunde erschien eine billige in-situ-Herstellung, die nur inerte Nebenprodukte liefert, wünschenswert.Demuth et al., 1980). For this reason, cheap in-situ manufacture appeared, which only provides inert by-products, is desirable.
TMS-Triflat -(2) ist bisher im Prinzip auf folgenden drei Wegen zugänglich, von denen jedoch keiner sämtlichen vorgenannten Anforderungen genügt: Behandlung von Chlorotrimethylsilan mit dem teuren Silber-trifluoromethansulfonat in Benzol unter Rückfluß (M. Schmeißer,P. Sartori und B. Lippsmeier, Chem. Ber. 103, 868 (1970) und mit unverdünnter Trifluoromethansulfonsäure (1) während mehrerer Stunden bei 1200C und Abtreiben des entstandenen Hydrogenchlorids (H.C. Marsmann und H.G. Horn, Z.Naturforsch.(b) 27, 1448 (1972)). Weiterhin wurde Trimethylsilyltrifluoromethansulfonat (2) auch in situ durch Reaktion von Trifluoromethansulfonsäure (1) unter milden Bedingungen mit einem der beiden kostspieligen Silane Phenyltrimethylsilan (D. Häbich und F. Effenberger, Synthesis 1978, 755) und Allyltrimethylsilan (T. Morita, Y. Okamoto und H. Sakurai, Synthesis 1981, 745).TMS-Triflat - (2) has so far been accessible in principle in the following three ways, none of which, however, meet all of the above requirements: Treatment of chlorotrimethylsilane with the expensive silver trifluoromethanesulfonate in benzene under reflux (M. Schmeißer, P. Sartori and B. Lippsmeier, Chem. Ber. 103, 868 (1970) and with undiluted trifluoromethanesulfonic acid (1) for several hours 1200C and driving off the hydrogen chloride formed (H.C. Marsmann and H.G. Horn, Z. Naturforsch. (B) 27, 1448 (1972)). Trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate was also used (2) also in situ by reacting trifluoromethanesulfonic acid (1) under mild conditions Conditions with one of the two expensive silanes phenyltrimethylsilane (D. Häbich and F. Effenberger, Synthesis 1978, 755) and allyltrimethylsilane (T. Morita, Y. Okamoto and H. Sakurai, Synthesis 1981, 745).
hergestellt.manufactured.
Es ist ferner bekannt, daß Schwefelsäure mit Tetramethylsilan während 1,5stündigem Schütteln bei Raumtemperatur reagiert und Trimethylsilylsulfat liefert (R.E. Reavill, J.Chem. Soc. 1964, 519).It is also known that sulfuric acid reacts with tetramethylsilane during Shaking for 1.5 hours at room temperature reacts and gives trimethylsilyl sulfate (R.E. Reavill, J. Chem. Soc. 1964, 519).
Es wurde ferner überraschenderweise von M. Schmeißer et al, loc.cit. berichtet, daß die Umsetzung von Trifluormethansulfonsäure (1) mit Tetramethylsilan auch bei einer 48 Stunden währenden Behandlung unter Rückflußtemperatur zu keinem Ergebnis führt. Aufgrund dieser Veröffentlichung wurden daher andere Methoden zur Herstellung von Trimethylsilyl-trifluormethansulfonat gefunden und veröffentlicht, die alle wesentlich kostspieliger sind und teilweise unangenehme Nebenprodukte liefern, wobei die Veröffentlichungen oben genannt wurden.It was also surprisingly by M. Schmeißer et al, loc. Cit. reported that the reaction of trifluoromethanesulfonic acid (1) with tetramethylsilane even after treatment for 48 hours under reflux temperature, none Result leads. As a result of this publication, other methods for Production of trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate found and published, all of which are much more expensive and sometimes unpleasant by-products deliver, the publications mentioned above.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein leicht durchführbares Verfahren zur Herstellung von Trimethylsilyl-trifluormethansulfonat zu schaffen.The object of the invention is to provide a method that can be carried out easily to create trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß man sehr einfach zum gewünschten Produkt Trimethylsilyl-trifluormethansulfonat (2) gelangen kann, wenn man Trifluormethansulfonsäure (1) bei Umgebungstemperatur und Normaldruck mit Tetramethylsilan umsetzt.Surprisingly, it has been found that it is very easy to get to the desired Trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate (2) product can be obtained when using trifluoromethanesulfonic acid (1) Reacts with tetramethylsilane at ambient temperature and normal pressure.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird durch die folgende Gleichung erläutert. The method according to the invention is illustrated by the following equation.
Die Erfindung betrifft dementsprechend ein Verfahren zur Herstellung von Trimethylsilyl-trifluormethansulfonat, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Trifluormethansulfonsäure mit Tetramethylsilan umsetzt.The invention accordingly relates to a method of production of trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, which is characterized in that Reacts trifluoromethanesulfonic acid with tetramethylsilane.
Das Verfahren kann bei Temperaturen von -80 bis +100"C, vorzugsweise bei Temperaturen von 0 bis 800C und insbesondere bei Raum- oder Umgebungstemperatur, d.h. in einem Bereich von 10 bis 300C durchgeführt werden. Die Trifluromethansulfonsäure und das Tetramethylsilan können in beliebigem Molverhältnis eingesetzt werden, jedoch wird ein Molverhältnis von 1 : 1, oder aber ein kleiner Überschuss des Tetramethylsilan bevorzugt, d.h. ein Molverhältnis von Trifluormethansulfonsäure zu Tetramethylsilan von 1 : 1,1 bis 1,5, vorzugsweise von 1 : 1,2. Man kann ohne weiteres auch einen höheren Überschuss an Tetramethylsilan verwenden, wenn das Tetramethylsilan gleichzeitig als Lösungsmittel dienen soll.The process can be carried out at temperatures from -80 to +100 "C, preferably at temperatures from 0 to 800C and especially at room or ambient temperature, i.e. in a range of 10 to 300C. The trifluromethanesulfonic acid and the tetramethylsilane can be used in any molar ratio, however a molar ratio of 1: 1, or a small excess of the tetramethylsilane preferred, i.e. a molar ratio of trifluoromethanesulfonic acid to tetramethylsilane from 1: 1.1 to 1.5, preferably from 1: 1.2. You can do without additional also use a higher excess of tetramethylsilane if the tetramethylsilane to serve as a solvent at the same time.
Die Reaktion kann in inerten Lösungsmitteln durchgeführt werden.The reaction can be carried out in inert solvents.
Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Kohlenwasserstoffe wie Pentan, Hexan, Dodecan oder aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, Xylole oder chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Dichlormethan, Trichlormethan, Tetrachlormethan, Chlorbenzol oder Äther wie Tetrahydrofuran, Diethylether, Furan.Suitable solvents are, for example, hydrocarbons such as Pentane, hexane, dodecane or aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylenes or chlorinated hydrocarbons such as dichloromethane, trichloromethane, carbon tetrachloride, Chlorobenzene or ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether, furan.
Die erfindungsgemässe Umsetzung wird üblicherweise bei Normaldruck durchgeführt.The reaction according to the invention is usually carried out at normal pressure carried out.
Im allgemeinen wird die Umsetzung unter Feuchtigkeitsausschluß, vorzugsweise unter einem inerten Schutzgas wie z.B. Argon durchgeführt.In general, the reaction with the exclusion of moisture is preferred carried out under an inert protective gas such as argon.
Für die Umsetzung spielt es keine Rolle, ob-man von sauber redestilliertem Tetramethylsilan oder von Tetramethylsilan ausgeht, das als Handelsprodukt z.B. von Merck Darmstadt erhältlich ist. Das gleiche glt für die Trifluormethansulfonsäure.For the implementation, it does not matter whether you redistilled from clean Starting from tetramethylsilane or from tetramethylsilane, which is available as a commercial product e.g. is available from Merck Darmstadt. The same applies to trifluoromethanesulfonic acid.
Die Erfindung wird anhand des folgenden Ausführungsbeispiels erläutert.The invention is explained using the following exemplary embodiment.
Beispiel 0,1 Mol Trifluormethansulfonsäure wurde mit 0,12 Mol Tetramethylsilan unter Argon bei Raumtemperatur vermischt, wobei eine spontane Methanentwicklung auftrat (die Analyse wurde mittels Gas-Flüssigkeitschromatographie unter Einsatz einer 48 m-Glas-Kapillarsäule OVl bei 0°C und Massenspektroskopie durchgeführt).Example 0.1 mole of trifluoromethanesulfonic acid was mixed with 0.12 mole of tetramethylsilane mixed under argon at room temperature, with a spontaneous evolution of methane occurred (analysis was performed using gas-liquid chromatography carried out a 48 m glass capillary column OVl at 0 ° C and mass spectroscopy).
Aufgrund der Überwachung mittels H-NMR-Spektroskopie wurde gefunden, daß die Umsetzung nach zwei Stunden vollständig stattgefunden hatte. Die Destillation der Reaktionsmischung (nur für Zwecke der Identifizierung erforderlich) bei 380C/14,7 mbar (11 Torr) lieferte Trimethylsilyltrifluormethansulfonat (2) als farblose Flüssigkeit in annähernd quantitativer Ausbeute. Die Identifizierung erfolgte durch Vergleich mit einer im Handel erhältlichen Probe (Fluka): 1H-NMR (CDCl3):= 0,55 ppm (Morita et al., loc.cit.) Massenspektrum (70 eV): m/e 222 (M+), 207, 147, 77, 73, 69; Elementaranalyse Bei Versuchen wurde festgestellt, daß Trifluoressigsäure, die sich im Bezug auf ihre Azidität ähnlich wie Schwefelsäure verhält, auch bei höherer Temperatur nicht mit Tetramethylsilan reagierte. Dies zeigt, daß auch aus diesem Grund es überraschend ist, daß das erfindungsgemässe Verfahren zum Erfolg führt.On the basis of the monitoring by means of H-NMR spectroscopy it was found that the reaction had taken place completely after two hours. The distillation of the reaction mixture (only required for identification purposes) at 380C / 14.7 mbar (11 Torr) yielded trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate (2) as a colorless liquid in almost quantitative yield. The identification was made by comparison with a commercially available sample (Fluka): 1H-NMR (CDCl3): = 0.55 ppm (Morita et al., loc. cit.) mass spectrum (70 eV): m / e 222 (M +), 207, 147, 77, 73, 69; Elemental analysis Tests have shown that trifluoroacetic acid, which is related to its acidity is similar to that of sulfuric acid, not even at higher temperatures reacted with tetramethylsilane. This shows that for this reason too it is surprising is that the inventive method leads to success.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |