带你了解(二氟甲基)三甲基硅烷

发布日期:2023/10/30 13:20:24

基本信息

(二氟甲基)三甲基硅烷，英文名称：(Difluoromethyl)trimethylsilane，CAS号：65864-64-4，分子式：C₄H₁₀F₂Si，分子量：124.2，沸点：52°C(lit.)，密度：0.877±0.06g/cm³(Predicted)，折射率：1.3560-1.3600，闪点：-17℃，无色液体，在2-8℃惰性气体下避光保存。

(二氟甲基)三甲基硅烷

背景技术

氟烷基硅烷试剂是一类亲核氟烷基化试剂，可以通过引发剂作用产生氟烷基负离子，参与反应。氟烷基硅烷试剂中最著名的试剂是Ruppert-Prakash试剂—(三氟甲基)三甲基硅烷(TMSCF₃)，二氟甲基硅烷试剂的报道相对较少，1981年，(二氟甲基硅烷)二甲基苯基硅烷(PhMe₂SiCF₂H)的合成被首次报道；1995年，Fuchikami等报道了以PhMe₂SiCF₂H(同时也提及了(二氟甲基)三甲基硅烷—TMSCF₂H)作为二氟甲基化试剂，在氟化钾引发下对羰基化合物的二氟甲基化反应，需要在高温条件下发生反，相比三氟甲基化反应，该反应条件苛刻，而且与酮的反应产率低。因此在当时看来，PhMe₂SiCF₂H和(二氟甲基)三甲基硅烷试剂都属于活性不太高的二氟甲基化试剂，造成这种差别的主要原因是由于Si–CF₂H键(键级为0.436)比Si–CF₃键(键级为0.220)的极化程度要低很多，前者难以发生断裂。在随后的16年间，一直没有出现关于(二氟甲基)三甲基硅烷试剂的报道。

直到2011年，以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或四氢呋喃(THF)作为溶剂，在合适的路易斯碱作用下，室温或更低温度下就能够成功实现(二氟甲基)三甲基硅烷试剂对非烯醇化的醛和酮以及对非烯胺化亚胺的亲核二氟甲基化反应，展示了(二氟甲基)三甲基硅烷可以作为高效的二氟甲基化试剂。近十年来，(二氟甲基)三甲基硅烷作为二氟甲基负离子合成子的有机合成反应取得了快速发展，已涌现了(二氟甲基)三甲基硅烷参与的亲核加成、亲核取代、偶联反应、自由基反应等不同反应类型的报道。

制备方法

1990年, Broicher等利用三甲基氯硅烷和溴氯二氟甲烷在六乙基亚磷酰三胺作用下首先合成氯二氟甲基三甲基硅烷，然后利用三正丁基锡氢还原生成(二氟甲基)三甲基硅烷(图1,式(1))。

2003年，Prakash等利用二氟甲基苯基砜与镁屑和三甲基氯硅烷发生反应生成(二氟甲基)三甲基硅烷(图1,式(2))。

2011年，Tyutyunov等在研究TMSCF₃与硼氢化钠反应，期望制备得到NaBH₃CF₃的过程中，意外发现该反应能发生还原脱氟生成(二氟甲基)三甲基硅烷(图1,式(3))。

目前，考虑到原料的可获得性和反应的可放大性，(二氟甲基)三甲基硅烷试剂的商业化制备主要采用上述第三种方法(图1,式(3))。

(二氟甲基)三甲基硅烷反应式

应用案例

1、在CsF/18-冠-6存在的条件下，(二氟甲基)三甲基硅烷参与的二氟甲基化反应可以顺利进行，该反应不但适用于烯醇化的芳香酮、脂肪酮，而且也适用于对芳香醛、脂肪醛、双芳基酮、内酯等羰基化合物的亲核二氟甲基化，反应具有很好的普适性。

2、Michurin等也报道了(二氟甲基)三甲基硅烷对酮的亲核二氟甲基化，在N，N-二甲基丙烯基脲（DMPU）的存在下，合成了18个二氟甲基化合物，环酮、非环酮、可烯醇化酮、非可烯醇化酮均可高产率地得到二氟甲基化产物。

3、近年来，金属催化下(二氟甲基)三甲基硅烷参与的偶联反应，获得了快速的发展。2012年，Hartwig等报道了铜催化芳基碘或者烯基碘和(二氟甲基)三甲基硅烷的偶联反应，该反应以CsF为引发剂，NMP为溶剂，120℃下进行反应。含供电子基团(胺、酰胺、烷氧基、烷基)芳基碘参与反应，获得了较高的产率。