N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA)的应用进展

N，O-双三甲硅基三氟乙酰胺（BSTFA）是一种重要的有机试剂，主要作为中性硅烷化试剂用在氨基、氨基酸、酚、羧酸及烯醇的硅烷化保护中。作为一种温和的中性硅烷化试剂，不仅反应活性高、选择性好，还具有反应收率高、后处理简单等优点。本文将介绍它在GC分析和电池方面的应用。

GC分析

BSTFA 可以降低含羟基化合物的极性，增加其挥发性，使样品更适合GC分析。

Claude Schummer 等人^[1]分别使用 MTBSTFA 和 BSTFA 对六种不同极性化学物质的衍生化进行了测试，以获得两种试剂在敏感性和特异性方面的有用性信息。测试的化合物基团是硝基酚和甲氧基酚，甾醇和糖，二羧酸和羟基化多环芳烃。结果发现， MTBSTFA 衍生物产生的特征片段模式主要表现为[M](+)、[M-57](+)和[M-131](+)片段，其中[M-57](+)在质谱上普遍占优势。BSTFA 衍生物主要表现为[M](+)、[M-15](+)和[M-89](+)片段，其中分子离子[M](+)一般占主导地位。此外，空间位阻和分子质量对衍生化试剂的选择也起着重要的作用：具有空间位阻位点的化合物在用 MTBSTFA 衍生化时产生很小的分析响应或根本没有信号，而具有高分子质量的化合物在用 BSTFA 衍生化时没有产生特征的碎片化模式。我们还发现，MTBSTFA 衍生化有利于同分异构体分析物的分离，表明其选择半极性柱组合，而 BSTFA 似乎更适合于空间受阻化合物。这两种试剂在生物和环境基质(尿液和大气气溶胶)上的应用证实了这一发现。

电池

钠电池

Rui Jiang 等人^[2]将BSTFA多功能添加剂加入超低浓度电解液（ULCE）中，除有效除去电解液中微量水，抑制NaPF₆分解；同时还可以优化正负极电极/电解液界面，全面提升钠金属电池的循环稳定性和倍率性能，以及在宽温（-20 ℃-55 ℃）范围内的电化学性能。

锂电池

锂阳极因其高能量密度而备受关注，但锂枝晶的存在极大地限制了其实际应用。Hanxiao Zhou 等人^[3]创造性地提出采用BSTFA作为电解质添加剂来稳定固体电解质界面。BSTFA先于其他组分在锂阳极表面还原，形成由LiF、Li₃N、SiO_x组成的钝化层，不仅能显著防止电解液的持续消耗，减少副反应，还能有效促进锂离子均匀沉积，Li⁺传输速度快，从而解决锂枝晶问题。电化学结果表明，在电流密度为1 mA/cm²时，BSTFA能明显降低锂电池的极化程度。此外，即使在NCM622的高负载(6 mg/cm²)下，当BSTFA含量为0.5 wt %时，在2℃下循环200次，Li||LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂ (NCM622)电池也能获得107 mAh/g 的优异循环性能和99%的库仑效率。

参考文献

[1] Comparison of MTBSTFA and BSTFA in derivatization reactions of polar compounds prior to GC/MS analysis. doi:10.1016/j.talanta.2008.09.043

[2] An Acetamide Additive Stabilizing Ultra-low Concentration Electrolyte for Long-Cycling and High-Rate Sodium Metal Battery. doi:10.1016/j.ensm.2021.07.047  

[3] N,O-Bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide as an Effective Interface Film Additive on Lithium Anodes. doi:10.1021/acsami.1c22604