三甲基硅烷化重氮甲烷的合成方法简介

简介

三甲基甲硅烷基重氮甲烷是有机合成中常见的多用途试剂，它的合成方法中作为反应物是独特的。其还可用于酯化、偶极环加成、环氧化、氮丙烷化、环丙烷化和羰基同系物。然而缺乏实用的、可扩展的杂环形甲硅烷基重氮甲烷的构建方法是工业化学中的一个长期问题，三甲基甲硅烷重氮甲烷有可能显著降低将新的含环丙烷化合物推向市场的成本[1]。

合成

图1 三甲基硅烷化重氮甲烷的合成路线[2]。

干燥的1L三颈圆底烧瓶配有250mL均压滴液漏斗、搅拌棒和两个隔膜。在Ar下对装置进行火焰干燥。当系统冷却至室温时，将二苯基磷叠氮化物12（46.0 g，167 mmol）在无水Et2O（200 mL）中的溶液通过插管转移至烧瓶中。在氩气下通过插管在量筒中测量三甲基甲硅烷基甲基氯化镁（200mL，200mmol）的Et2O溶液，然后转移到滴液漏斗中。用干冰丙酮浴冷却烧瓶。当内部温度达到-10°C时，以使内部温度保持在0°C以下的速度滴加格氏试剂（可以添加一些Et2O以更好地搅拌）。添加完成后，将反应物在冰浴中搅拌2小时。将漏斗替换为隔膜，然后将烧瓶置于冰箱中14小时。将反应混合物向空气开放，并用干冰丙酮浴再次冷却至-15°C。然后小心滴加水（50 mL），速度应使内部温度保持在0°C以下（可手动搅拌）。用Buckner过滤器过滤反应混合物，用Et2O（2×100 mL）洗涤白色固体。用水（100mL）洗涤黄色滤液，并用MgSO4干燥。得到标题化合物三甲基硅烷化重氮甲烷，收率（14.86g，78%）。1H NMR（400MHz，CDCl3）：δ=2.58[s，1H，（CH3）3CHN2]，0.16[s，9H，（CH2）3CHN]。合成路线如图2所示。

图2 三甲基硅烷化重氮甲烷的合成路线。

用NaCl/冰冷却浴将12.4 g（45.0mmol）DPPA在50m3无水Et2O中的溶液冷却至-10°C。以使内部温度保持在0°C以下的速度滴加上述制备的格氏试剂。将混合物在0°C下搅拌2h，然后在冰浴中静置过夜。冷却至-10°C后，用约5 cm3冷H2O缓慢处理混合物。抽吸过滤所得白色沉淀，并用冷Et2O洗涤几次。建议在过滤过程中冷却吸瓶。合并的有机层用冰水洗涤并用Na2SO4干燥。得到三甲基硅烷化重氮甲烷（79%）。通过在填充柱上蒸馏将该溶液浓缩至约1M的最终浓度。使用该试剂而无需进一步纯化。它可以在4°C下储存至少6个月而不会分解。1H NMR（400MHz，Et2O-d10）：δ=0.09（s，（CH3）3Si），2.62（s，HC=N）ppm；13C NMR（100MHz，Et2O-d10）：δ=-1.0（（CH3）3Si），19.6（HC=N）ppm；UV-Vis（Et2O）：λmax（lgε）=237.0（3.98），402.0（1.41）nm；EI-MS（70 eV）：m/z（%）=114（52）[m]+，99（52），58（100）。

参考文献

[1] S. Muhuri, Recent Advancement of Transition Metal-mediated Reactions of Diazomethane and (Trimethylsilyl)diazomethane, CURRENT ORGANIC CHEMISTRY 26(5) (2022) 526-541.

[2] Paquet, Valerie; et al. Rhodium-catalyzed synthesis of terminal alkenes. Synthesis (2005), (11), 1901-1905.