Трис (триметилсилил) амин

Трис (триметилсилил) амин

Идентификаторы
Номер CAS	1586-73-8
3D-модель (JSmol )	Интерактивное изображение
ChemSpider	66724
ECHA InfoCard	100.014.951
Номер EC	216-445-0
PubChem CID	74110
Панель управления CompTox (EPA )	DTXSID2061802
InChI InChI = 1S / C9H27NSi3 / c1-11 (2,3) 10 ( 12 (4,5) 6) 13 (7,8) 9 / h1-9H3 Обозначение: PEGHITPVRNZWSI-UHFFFAOYSA-N
УЛЫБКА C [Si] (C) (C) N ([Si] (C) (C) C) [Si] (C) (C) C
Свойства
Химическая формула	C9H27NSi 3
Молярная масса	233,57 г / моль
Внешний вид	Воскообразное твердое вещество
Точка плавления	67–69ºC
Точка кипения	215ºC (85ºC при 13 мм рт. Ст.)
Растворимость	Неполярные органические растворители
За исключением случаев, когда иное отмечено, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на ink

Трис (триметилсилил) амин представляет собой простейший трис (триалкилсилил) амин, который ch имеют общую формулу (R 3 Si) 3 N, в которой все три атома водорода аммиака заменены на триметилсилильные группы (- Si (CH 3)3). Трис (триметилсилил) амин в течение многих лет находился в центре научного интереса как стабильный промежуточный продукт в химической фиксации азота (т.е. преобразовании атмосферного азота N2в органические субстраты при нормальных условиях. Условия ).

• 1 Производство
• 2 Свойства
• 3 Области применения
  • 3.1 Трис (триметилсилил) амин как синтетический строительный блок
  • 3.2 Промежуточный трис (триметилсилил) амин в химической фиксации азота
• 4 Ссылки

Ранние попытки получить трис (триметилсилил) амин из аммиака и триметилхлорсилана (TMS-Cl) не увенчались успехом даже при температуре 500 ° C и в присутствии основания пиридина. Реакция аммиака и триметилхлорсилана останавливается на стадии дважды силилированного продукта бис (диметилсилил) амина (обычно обозначаемого гексаметилдисилазаном, HMDS).

Трис (триметилсилил) амин получают реакцией натриевой соли гексаметилдисилазана - из m гексаметилдисилазан и амид натрия или из гексаметилдисилазана, натрий и стирол - с триметилхлорсиланом с выходом 80% .

$[(CH\; 3)\; 3\; Si\; ]\; 2\; NH\; \to \; -\; NH\; 3\; +\; NaNH\; 2\; NaN\; [Si\; (CH\; 3)\; 3]\; 2\; \to \; -\; NaCl\; +\; ClSi\; (CH\; 3)\; 3\; N\; [Si\; (CH\; 3)\; 3]\; 3\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; begin\; \{matrix\}\; \{\; \}\; \backslash \backslash \; \{\backslash \; ce\; \{[(CH3)\; 3Si]\; 2NH\; ->[+\; \{\backslash \; ce\; \{NaNH2\}\}]\; [-\; \{\backslash \; ce\; \{NH3\}\}]\; NaN\; [Si\; (CH3)\; 3]\; 2\; ->[+\; \{\; \backslash \; ce\; \{ClSi\; (CH3)\; 3\}\}]\; [-\; \{\backslash \; ce\; \{NaCl\}\}]\; N\; [Si\; (CH3)\; 3]\; 3\}\}\; \backslash \backslash \; \{\}\; \backslash \; end\; \{matrix\}\}\}$

Литиевая соль гексаметилдисилазана - из гексаметилдисилазана и фениллитий-гексаметилдисилазана и фениллитий-105122актов только триметилхлорсилан с выходами 50-60% по трис (триметилсилил) амина.

Реакция нитрида лития с триметилхлорсиланом может быть проведена в однореакторном режиме в ТГФ с выходом 72%.

$Li\; 3\; N\; +\; 3\; Me\; 3\; SiCl\; ⟶\; N\; (Me\; 3\; Si)\; 3\; +\; 3\; LiCl\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; ce\; \{Li3N\; +\; 3Me3SiCl\; ->N\; (Me3Si)\; 3\; +\; 3LiCl\}\}\}$

Трис (триметилсилил, бесцветный, бесцветный) амин кристаллическое или воскообразное твердое вещество, устойчивое к воде и основаниям. Спирты или кислоты, хотя и расщепляют Si-N-связь при образовании аммиака.

Трис (триметилсилил) амин в качестве синтетического материала блок

Из трихлорида сурьмы и трис (триметилсилил) амина кластер нитридоантимонного кубанового типа может быть образован почти количественно при –60 ° C.

Кетоны могут быть трифторметилированы в присутствии P4-t-Bu и нонаметилтрисилазана в мягких условиях. ионы с выходом до 84% с инертным фтороформом (HCF 3, HFC-23). ​​

мономер трихлор (триметилсилил)) -фосфоранимин Cl 3 P = NSiMe 3 образуется из трис (триметилсилил) амина и пентахлорида фосфора в гексане при 0 ° C.,

который может быть полимеризован в линейные полидихлорфосфазены с определенными молекулярными массами и полидисперсностями.

Циклический тример (NPCl 2)3гексахлорциклотрифосфан преимущественно образуется из трис ( триметилсилил) амин и пентахлорид фосфора в кипящем дихлорметане (около 40 ° C) среди других олигомеров, который дает при нагревании выше 250 ° C полидихлорфосфазены с высокой молекулярной массой, мало определяемые.

Трифторид азота NF3(который используется, в частности, для плазменного травления кремниевых пластин) получают из трис (триметилсилил) амина и фтора при –40 ° C в ацетонитриле., подавление образования азота и тетрафторгидразина, которые образуются как нежелательные побочные продукты при стандартном синтезе трифторида азота из аммиака или фторида аммония.

Промежуточный промежуточный продукт трис (триметилсилил) амина при химической фиксации азота

Техническая фиксация азота стала возможной благодаря процессу Хабера-Боша, в котором азот превращается в аммиак путем восстановительного протонирования в присутствии железных катализаторов при высоких давлениях (>150 бар ) и температуры (>400 ° C). При химической фиксации азота (т.е. превращении атмосферного азота при нормальных условиях в реактивные исходные материалы для химического синтеза, обычно также аммиак) трис (триметилсилил) амин играет важную роль в так называемом восстановительном силилировании, так как гидролизуется водой до аммиака.

$N\; 2\; +\; 6\; e\; -\; \to \; Катализатор:\; Mo,\; Fe,\; Co\; \{\to \; H\; +\; 2\; NH\; 3\; \to \; -\; X\; -\; R\; 3\; Si\; -\; X\; 2\; N\; (SiR\; 3)\; 3\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; ce\; \{\{N2\}\; +\; \{6e\; ^\; \{-\}\}\; ->[\{\backslash \; ce\; \{Catalyst:\}\}\; \backslash \; \{\backslash \; ce\; \{Mo\}\},\; \backslash \; \{\backslash \; ce\; \{Fe\}\},\; \backslash \; \{\backslash \; ce\; \{Co\}\}]\}\}\; \{\backslash \; begin\; \{case\}\; \{\backslash \; ce\; \{->[\{\backslash \; ce\; \{H\; +\}\}]\}\}\; \{\backslash \; ce\; \{2NH3\}\}\; \backslash \backslash \; \{\}\; \backslash \backslash \; \{\backslash \; ce\; \{->[\{\backslash \; ce\; \{R3Si-X\}\; \}]\; [-\; \backslash ,\; \{\backslash \; ce\; \{X\; -\}\}]\}\}\; \{\backslash \; ce\; \{2N\; (SiR3)\; 3\}\}\; \backslash \; end\; \{cases\}\}\}$

Еще в 1895 году было обнаружено, что металлический литий реагирует с азотом с образованием нитрида лития при комнатной температуре. В 1972 году К. Шиина наблюдали, что литий (в качестве донора электронов ) образуется с триметилсилилхлоридом при затемнении трис (триметилсилил) амина в присутствии хлорида хрома (III) в качестве катализатор при комнатной температуре с азотом, используемым для инертизации.

$N\; 2\; +\; 6\; Me\; 3\; SiCl\; +\; 6\; Li\; \to \; CrCl\; 3\; 2\; N\; (SiMe\; 3)\; 3\; +\; 6\; Li\; Cl\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; ce\; \{N2\; +\; 6Me3SiCl\; +\; 6\; \}\}\; \backslash ,\; \{\backslash \; color\; \{NavyBlue\}\; \{\backslash \; ce\; \{Li\}\}\}\; \backslash \; \{\backslash \; ce\; \{->[\{\backslash \; ce\; \{CrCl3\}\}]\; 2N\; (SiMe3)\; 3\; +\; 6\}\}\; \backslash ,\; \{\backslash \; color\; \{NavyBlue\; \}\; \{\backslash \; ce\; \{Li\}\}\}\; \{\backslash \; ce\; \{Cl\}\}\}$

Совсем недавно для восстановительного силилирования N 2 натрий использовался вместо лития в качестве донора электронов и молибдена и соединений железа (например, как пентакарбонильное железо или ферроцены ) в качестве катализаторов, на одно железо может быть получено до 34 эквивалентов N (Me 3 Si) 3 атом в катализаторе.

$N\; 2\; +\; 6\; Me\; 3\; SiCl\; +\; 6\; Na\; \to \; Fe\; -\; катализатор\; 2\; N\; (SiMe\; 3)\; 3\; +\; 6\; Na\; Cl\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; ce\; \{N2\; +\; 6Me3SiCl\; +\; 6\}\}\; \backslash ,\; \{\backslash \; color\; \{Red\}\; \{\backslash \; ce\; \{Na\}\}\}\; \backslash \; \{\backslash \; ce\; \{->[\{\backslash \; ce\; \{Fe-катализатор\}\}]\; 2N\; (SiMe3)\; 3\; +\; 6\}\}\; \backslash ,\; \{\backslash \; color\; \{Red\}\; \{\backslash \; ce\; \{Na\}\}\; \}\; \{\backslash \; ce\; \{Cl\}\}\}$

При использовании комплекса молибден-ферроцен в качестве катализатора число оборотов до 226.

$N\; 2\; +\; Me\; 3\; Si\; Cl\; +\; Na\; \to \; RT\; (1\; атм)\; Mo\; /\; Fe\; -\; катализатор.\; N\; (Me\; 3\; Si)\; 3\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; color\; \{Red\}\; \{\backslash \; ce\; \{N2\}\}\}\; +\; \{\backslash \; color\; \{NavyBlue\}\; \{\backslash \; ce\; \{Me3Si\}\}\}\; \{\backslash \; ce\; \{\{Cl\}\; +\; Na\; ->[\{\backslash \; ce\; \{Mo\; /\; Fe-катализатор\}\}.]\; [\{\backslash \; Ce\; \{RT\}\}\; \backslash \; atop\; (1\; \backslash \; \{\backslash \; ce\; \{atm\}\})]\}\}\; \backslash \; \{\backslash \; color\; \{Red\}\; \{\backslash \; ce\; \{N\}\}\}\; \{\backslash \; color\; \{NavyBlue\}\; \{\backslash \; ce\; \{(Me3Si)\; 3\}\}\}\}$

Каталитическая производительность катализаторов химической фиксации азота была разработана таким образом Несмотря на интенсивные исследования, все еще намного меньше, чем, например, современные катализаторы полимеризации металлоценового типа или ферменты.