四甲基二硅氮烷的合成及其用途

简介

四甲基二硅氮烷可作为气相色谱的衍生试剂，用以改善色谱的分离条件，提高样品稳定性和结果准确性。此外，四甲基二硅氮烷还能对样品进行干燥，应用于扫描电镜中。在扫描电镜样品制备中，多数采用临界点干燥法，但是该法存在干燥时间长、操作复杂、需要专用仪器设备等缺点。此外，张辉等人使用四甲基二硅氮烷对样品进行干燥，操作简单，脱水后样品在四甲基二硅氮烷中浸泡5～10 min即可。尖晶石LiMn2O4作为动力锂离子电池正极材料，安全性好，但容量衰减严重。在电解液中加入四甲基二硅氮烷能抑制电解液中六氟磷酸锂的水解，提高电池循环稳定性[1]。

合成

图1四甲基二硅氮烷的合成路线

将部分脱羟基的PMS-500（100 mg）悬浮在手套箱中的己烷中。向混合物中加入HN（SiHMe2）2（过量）的溶液。在环境温度下搅拌混合物20小时，然后离心。将分离的固体用己烷洗涤数次并干燥以获得产物四甲基二硅氮烷。合成路线如图1所示。

用途

在膜分离方面，纯硅Silicalite-1沸石分子筛膜有良好的分离性、疏水亲油性。采用四甲基二硅氮烷对Silicalite-1/zein疏水性复合膜进行表面改性，有利于增强复合膜的疏水性和分散性，在保证渗透通量的前提下，还可提高乙醇组分的选择性。

在薄膜制备领域，膜的疏水改性主要通过向膜层表面引入表面能较小的甲基基团来实现。采用四甲基二硅氮烷对增透膜表面进行修饰，修饰后增透膜的疏水性及环境稳定性得到较大地提高。霍艳芳采用四甲基二硅氮烷对溶胶－凝胶法制备的增透膜进行表面处理，改性后的膜层疏水性和耐摩擦性均有所改善。

四甲基二硅氮烷用途极为广泛，具有良好的应用前景。今后科研工作者应进一步优化其合成工艺，并尝试采用更多的新型反应设备，做到工艺简单、绿色环保;同时需要继续拓宽四甲基二硅氮烷在各个领域的应用，为化合物合成及材料应用带来新的机遇[2]。

参考文献

[1]王笃政,郭猛,于娜娜.四甲基二硅氮烷的合成及应用研究进展[J].有机硅材料,2020,34(06):67-71.

[2] Burton, Jonathan W.; et al. The Claisen rearrangement approach to fused bicyclic medium-ring oxacycles. Organic & Biomolecular Chemistry (2008), 6(4), 693-702.