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Cloruro de trimetilsililo

El cloruro de trimetilsililo , también conocido como clorotrimetilsilano, es un compuesto de organosilicio (haluro de sililo), con la fórmula (CH3)3SiCl, a menudo abreviado Me3SiCl o TMSCl . Es un líquido volátil incoloro que es estable en ausencia de agua . Se utiliza ampliamente en química orgánica.

Preparación

El TMSCl se prepara a gran escala mediante el proceso directo , la reacción del cloruro de metilo con una aleación de silicio y 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 = metilo , CH3 ):

Normalmente, entre el 2 y el 4 % de la corriente de producto es monocloruro, que forma un azeótropo con MeSiCl 3 .

Reacciones y usos

El TMSCl es reactivo con los nucleófilos, lo que da como resultado la sustitución del cloruro. En una reacción característica del TMSCl, el nucleófilo es el agua, lo que da como resultado la hidrólisis para dar el hexametildisiloxano : La reacción relacionada del cloruro de trimetilsililo con alcoholes se puede explotar para producir soluciones anhidras de ácido clorhídrico en alcoholes, que se utilizan en la síntesis suave de ésteres a partir de ácidos carboxílicos y nitrilos , así como acetales a partir de cetonas . De manera similar, el cloruro de trimetilsililo también se utiliza 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 lugar a éteres de trimetilsililo y aminas de trimetilsililo . Estos nuevos grupos "protegen" al 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 permite que se eliminen fácilmente después ("desprotejan"). 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 carbaniones para formar derivados de trimetilsililo. [3] Los acetiluros de litio reaccionan para formar alquinos de trimetilsililo, como el 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 enólicos de trimetilsililo . [4] 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 se puede utilizar para devolver el grupo carbonilo original con un grupo alcohol en el carbono alfa. Los éteres enólicos de trimetilsililo también se pueden utilizar como equivalentes de enolato enmascarados en la adición aldólica de Mukaiyama .

Deshidratación

La deshidratación de cloruros metálicos con cloruro de trimetilsililo en THF produce el solvato ilustrado por el caso del tricloruro de cromo : [5]

Otras reacciones

El cloruro de trimetilsililo se utiliza para preparar otros haluros y pseudohaluros de trimetilsililo , incluidos el fluoruro de trimetilsililo, el bromuro de trimetilsililo, el yoduro de trimetilsililo , el cianuro de trimetilsililo , la azida de trimetilsililo [6] y el trifluorometanosulfonato de trimetilsililo (TMSOTf). Estos compuestos se producen mediante una reacción de metátesis de sal entre el cloruro de trimetilsililo y una sal del (pseudo)haluro (MX): TMSCl, litio y una molécula de nitrógeno reaccionan para dar tris(trimetilsilil)amina , bajo catálisis por alambre de nicromo o tricloruro de cromo : Con este enfoque, se puede introducir nitrógeno atmosférico en un sustrato orgánico. Por ejemplo, la tris(trimetilsilil)amina reacciona con α,δ,ω-tricetonas para dar pirroles tricíclicos [7] .

La reducción del cloruro de trimetilsililo produce hexametildisilano :

Referencias

  1. ^ Röshe, L.; John, P.; Reitmeier, R. "Compuestos orgánicos de silicio". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a24_021. ISBN 978-3527306732.{{cite encyclopedia}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  2. ^ Como en Norbert Zander y Ronald Frank (2005). "El uso de resina de cloruro de poliestirilsulfonilo como reactivo de condensación con soporte sólido para la formación de ésteres: Síntesis de ácido N-[(9-fluorenilmetoxi)carbonil]-L-aspártico; éster α-terc-butílico, éster β-(2-etil[(1E)-(4-nitrofenil)azo]fenil]amino]etílico". Organic Syntheses . 81 : 235.
  3. ^ Stephanie Ganss; Julia Pedronl; Alexandre Lumbroso; Günther Leonhardt-Lutterbeck; Antje Meißner; Siping Wei; Hans-Joachim Drexler; Detlef Heller; Bernhard Breit (2016). "Adición catalizada por rodio de ácidos carboxílicos a alquinos terminales hacia ésteres Z-enólicos". Org. Synth . 93 : 367–384. doi : 10.15227/orgsyn.093.0367 .
  4. ^ Yoshihiko Ito, Shotaro Fujii, Masashi Nakatuska, Fumio Kawamoto y Takeo Saegusa (1979). "Expansión de un anillo de carbono de cicloalcanonas a cicloalquenona conjugada: 2-ciclohepten-1-ona". Organic Syntheses . 59 : 113{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ); Volúmenes recopilados , vol. 1, pág. 327.
  5. ^ Philip Boudjouk; Jeung-Ho So (1992). "Cloruros metálicos anhidros solvatados y no solvatados a partir de hidratos de cloruro metálico". Síntesis inorgánica . Vol. 29. págs. 108-111. doi :10.1002/9780470132609.ch26. ISBN . 978-0-470-13260-9. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  6. ^ L. Birkofer y P. Wegner (1970). "Trimetilsilil azida". Organic Syntheses . 50 : 107; Volúmenes recopilados , vol. 6, pág. 1030.
  7. ^ Brook, Michael A. (2000). Silicio en química orgánica, organometálica y de polímeros . Nueva York: John Wiley & Sons. págs. 193-194.