TMSCN是一种化学物质,化学名称为Trimethylsilylcyanide,又称为三甲基腈基硅烷。它是一种无色液体,具有杏仁味,可以溶于许多有机溶剂。然而,它与含质子的溶剂如水剧烈反应。目前国内生产TMSCN的厂家很少,因为传统的反应方法转化率较低,只能达到45%左右。其他替代方法如使用氰化银成本较高且废渣处理困难。因此,TMSCN的广泛应用受到限制。
TMSCN
氰醇是一类重要的有机合成中间体,可用于合成α-羟基酸、α-羟基醛和β-羟基胺等化合物。因此,制备氰醇的方法备受关注,其中与羰基化合物和TMSCN的加成反应是最有效的方法之一。
在25mL单口烧瓶中加入2.3mL(0.025mol)新蒸馏的异丁醛,然后加入0.46μL(5.0×10-8mol)质量分数为1%的(CH3)4NOH水溶液,在室温条件下与搅拌状态下加入3.4mL(0.025mol)TMSCN(催化剂、异丁醛和TMSCN的摩尔比为1∶500000∶500000),反应剧烈(注:反应中放出的热量由其自身自然释放),10分钟反应结束,1HNMR测定其转化率为100%。
在适当的条件下,TMSCN可以与碳-碳双键和碳-氮双键直接加成形成氰化物。以THF作溶剂,在CsF存在下,TMSCN与碳-氮双键直接加成,该反应具有很高的非对映选择性(de > 98%)
在路易斯酸的作用下,环氧化合物和氮杂环化合物等能够与TMSCN发生开环加成反应。如环氧化物与TMSCN发生开环加成,产物为O-端保护的硅醚化合物。
在2000L搪瓷反应釜先加入400KgN-甲基吡咯烷酮,再投入400Kg氰化钠,搅拌10分钟,加入10Kg碘化钾催化剂,搅拌下滴加三甲基氯硅烷,温度控制在75℃以下,当三甲基氯硅烷滴加至950Kg时,控制反应温度在65℃~70℃,回流24小时,过滤,然后将滤液去精馏,截取中组份为三甲基氰硅烷(沸点:112℃),纯度大于98.5%,其余组份均打入反应釜中继续进行二次反应,反应釜内继续加热至65℃~70℃,反应时间12小时,反应后过滤,滤液再精馏,截取中组份为三甲基氰硅烷,依次将轻组份和重组份再打入反应釜,作为下一轮反应原料。此工艺可将收率提升至89%。
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