三异丙基硅基三氟甲磺酸酯(CAS#80522-42-5)的简介
一、基础信息
CAS号: 80522-42-5
中文名称: 三异丙基硅基三氟甲磺酸酯(三异丙基硅基三氟甲烷磺酸酯)
英文名称: Triisopropylsilyl trifluoromethanesulfonate (TIPSOTf)
分子式: C10H21F3O3SSi
分子结构:
分子量: 306.418 g/mol
EINECS号: 638-988-6
MDL号: MFCD00009715
InChIKey: LHJCZOXMCGQVDQ-UHFFFAOYSA-N
BRN号: 3591541
二、理化信息
1. 外观与性状
- 状态: 透明液体
- 颜色: 纯净品为无色,商业品常呈透明浅棕色至橙棕色
- 气味: 有刺激性气味(具腐蚀性试剂特征)
2. 物理参数
参数 数值 条件
密度 1.14 g/mL 25°C (lit.)
沸点 45-46°C 0.03-0.04 mmHg (lit.)
252.9°C 760 mmHg (计算值)
闪点 103-106.8°C 闭杯
折射率 1.415 20°C/D (lit.)
蒸汽压 0.0-0.5 mmHg 25°C
比重 1.14 25°C
3. 溶解性
- 有机溶剂: 与氯仿、乙酸乙酯、二氯甲烷等常见有机溶剂混溶
- 水: 不溶,且极易水解,与水接触迅速反应生成三异丙基硅醇和三氟甲磺酸
- 特殊性质: 是一种亲脂性试剂,LogP值约为5.10890
4. 化学稳定性
- 对水稳定性: 极差,遇水或潮湿空气迅速水解
- 稳定性分类: 水解敏感性等级为8(最高级,表示极易水解)
- 热稳定性: 在干燥条件下稳定,可在室温储存
- 其他稳定性: 对酸性条件相对稳定,对碱性条件敏感;在惰性气氛(N₂或Ar)中稳定
5. 危险性
- 危险性类别: UN3265/8/II
- 风险术语: 引起灼伤,对眼睛、皮肤和呼吸道有严重刺激性
- 安全储存条件: 必须密封干燥保存,避免与水、潮湿空气接触,建议在惰性气体保护下储存低温存储。
三、主要用途
1. 有机合成保护基团(最主要用途)
- 保护醇类、酚类、胺类、羧酸类等活性基团
- 特别适用于伯胺保护,在肽合成和药物中间体生产中广泛应用
- 保护炔烃末端氢,提高稳定性
2. 药物合成中间体
- 用于合成多种药物分子,如抗生素、抗病毒药物、抗癌药物等
- 参与2-取代苯并噻喃-4-酮和硅氧基乙炔等重要药物中间体合成
- 用于药物分子后期修饰和衍生化,提高药效和稳定性
3. 农药合成
- 作为杀虫剂、除草剂等农药中间体,提高农药效果和稳定性
4. 其他应用
- 作为Lewis酸催化剂参与环化、亲核取代等反应
- 用于烯醇硅醚合成,是有机合成中重要的结构修饰手段
- 在材料科学领域用于合成功能性有机硅化合物
四、作用原理
1. 保护基团作用机制
硅基化保护反应:
R-OH + TIPSOTf → R-OTIPS + TfOH
- TIPSOTf中的三氟甲磺酸根(TfO⁻)是极好的离去基团,促进硅基(TIPS)转移至底物的羟基氧原子上,形成的**三异丙基硅基醚(R-OTIPS)**对碱性条件、氧化剂和还原剂具有出色稳定性,保护了原本活泼的羟基。
2. 保护基团选择性与优势
选择性保护:
- 对伯醇具有高选择性,优先于仲醇和叔醇进行保护
- 空间位阻大的三异丙基硅基提供了良好的选择性和稳定性
稳定性:
- 形成的硅醚键能耐受多种反应条件(如碱性环境、多数氧化剂和还原剂),使合成路线更加灵活
- 在肽合成中保护酪氨酸等含羟基氨基酸,提高合成效率和产物纯度
3. 脱保护机制
脱保护反应:
R-OTIPS + F⁻ → R-OH + TIPS-F
- 常用氟离子源(如TBAF四丁基氟化铵、LiF)作为脱保护试剂
- 氟离子与硅原子有极强亲和力,夺取硅基生成稳定的氟硅化物,释放出原始的羟基或胺基
五、总结
三异丙基硅基三氟甲磺酸酯(CAS#80522-42-5)是有机合成领域重要的保护试剂和中间体,全球市场由欧美日和中国供应商主导,主要应用于药物和农药合成中的基团保护,通过硅基化/脱硅基化过程实现对活性官能团的选择性保护与释放,是现代有机合成化学的关键试剂之一。
关键字: 有机硅单体;羟基保护;医药中间体;农药中间体;
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