三甲基溴硅烷性质与应用

背景及概述

近年来，随着有机硅化学的迅速发展，有机硅产品以其优异的性能和多种多样的形态被广泛应用于国民经济、国防建设中，是现代化建设不可缺少的化工新材料。一方面，有机硅试剂在定向合成有机化合物时具有一定的区域专一性和立体选择性；另一方面，有机硅试剂作为某些功能基的保护剂，无论在药物制备或是反应机理研究等方面都占有重要地位。

三甲基溴硅烷基团保护剂对化合物中其它基团有活化或阻尼作用，用硅基代替化合物的活泼氢原子后，增加被保护化合物在非极性溶剂中的溶解性，变化了化合物的挥发性能，同时由于有机硅保护剂还具有低毒、易反应、易除去等性质，在分析化学、有机合成、药物及天然物质改性等方面的应用也日益受到重视，特别是近年来迅速发展起来的半合成抗生素合成中不可缺少的基团保护剂[1]。

三甲基溴硅烷的性质

三甲基溴硅烷又名溴代三甲基硅烷。是无色、易挥发、易燃的液体。溶于苯、乙醚、和全氯乙烯中。遇水即水解。释出游离盐酸。是在有机分子中引入三甲基硅基的优良试剂。

三甲基溴硅烷属于硅卤键化合物。由于硅 －卤键的特殊活泼性。以 三甲基溴硅烷为原料可以合成一系列含有硅官能团的有机硅化物。三甲基溴硅烷可参与的主要化学反应见图1所示。

图1 三甲基溴硅烷的主要反应示意图

三甲基溴硅烷应用

在色谱上的应用

由于 三甲基溴硅烷可以提高某些生化样品的分散性，因而可以有助于分析低挥发物混合物的组成，如分析低聚糖与甾族化合物的组成；用 三甲基溴硅烷衍生化环烷羧酸来帮助气相色谱法测定水中的环烷羧酸，而水中的环烷羧酸的测定对于有效地对水源中的环烷羧酸进行监控，保证饮水水质，有重要意义。

在有机合成中的应用

在许多有机反应中 三甲基溴硅烷作为反应活化剂，从而使反应变得简单、快速或是更容易进行，并且反应可以得到令人满意的收率。其中一些反应还表现出一定的区域、立体选择性。尤其是 三甲基溴硅烷应用在一些有不饱和基团参与的反应中，可以收到很好的效果，往往能使反应在收率、速度、反应条件上得到改善。此外，三甲基溴硅烷与碘化钠、氧化物等组成的试剂系在有机合成中的应用也引起了有机合成工作者的高度重视。

（1）提高反应的收率和立体选择性

亚芳基丙二腈的成环二聚化反应可以在 三甲基溴硅烷和锌粉存在下由钒化物催化进行。对于苯亚甲基丙二腈进行此反应的实验表明，不加 三甲基溴硅烷反应也可以进行，但产物收率很低，三甲基溴硅烷的加入有效地提高了反应的收率，而且反应具有很好的立体选择性。

（2）促进腈类化合物转化为相应的酰胺或酯

在 三甲基溴硅烷存在下，腈类化合物同水或醇反应可以转化为相应的酰胺或酯。反应先是 三甲基溴硅烷和水或者醇反应生成氯化氢和六甲基二硅醚，后者再和腈在水或醇中反应得到对应的酰胺或酯，反应条件温和，且具有较高的收率。在此反应中，使用有机溶剂如四氢呋喃和二氯甲烷会得到很低的收率，3种组分的添加次序并不影响反应的收率。

（3）促进二氯代化合物与醛酮反应制备反式烯烃

在金属锌和催化量的 三甲基溴硅烷联合作用下，三甲基溴硅烷可以促进各种醛、酮与二氯代化合物反应生成反式为主的烯。二氯甲苯和对甲基苯甲醛反应生成4－甲基二苯乙烯，反应在没有 三甲基溴硅烷存在下，收率只有7％，加入 三甲基溴硅烷可以使反应收率提高，反应收率为 82％，并且反式烯烃和顺式烯烃的比值为 89／11。反应过程中可能产生了有机锌化合物中间体，反应机理有待进一步的研究证明。

在基团保护中的应用

从上世纪70年代早期应用硅醚保护羟基以来，有机硅试剂作为保护基在有机反应中得到突破性进展，特别是三甲基硅基已经成为当前有机合成中最常用的保护基团之一，广泛地应用于具有生物活性和有合成价值的化合物，如糖类、甾体、核苷、氨基酸、大环内酯抗菌素前体等的合成中。

三甲基硅基可以作为羟基、羧基、氨基等官能团的保护基团。因连接和脱去三甲基硅基的反应，具有产率高、条件温和及适用范围广等优点，因此 三甲基溴硅烷广泛应用于香料和有机药物合成中，其需求量越来越大。

结论

三甲基溴硅烷兼备了无机与有机材料的性能，具有耐高（低 ）温、电气绝缘、耐臭氧、耐辐射、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒、无味及生理惰性等优良特征，广泛用于电子、电气、建筑、化工、纺织、轻工、医疗等行业，可用作生产有机硅聚合物和有机合成反应中的中间体。还可用作高分子化合物封头剂、干燥剂、脱水剂、高温胶粘剂及树脂的原料，医药生产中常用于头孢素菌Ｉ、头孢素菌 Ｖ的合成。因此 三甲基溴硅烷是一种极具发展前景的精细化工产品，其市场潜力巨大，开发前景十分广阔，随着社会和科技的不断进步，三甲基溴硅烷生产和应用必将出现一个崭新的局面。

参考文献

[1] 李英奇,彭雨春.三甲基溴硅烷在有机合成中的应用进展[J].精细化工中间,2005,（3）:1～4.