RU2550139C1 - Способ получения триметил(трифторметил)силана - Google Patents

Способ получения триметил(трифторметил)силана Download PDF

Info

Publication number
RU2550139C1
RU2550139C1 RU2014110091/04A RU2014110091A RU2550139C1 RU 2550139 C1 RU2550139 C1 RU 2550139C1 RU 2014110091/04 A RU2014110091/04 A RU 2014110091/04A RU 2014110091 A RU2014110091 A RU 2014110091A RU 2550139 C1 RU2550139 C1 RU 2550139C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silane
trimethyl
trifluoromethyl
antimony
producing
Prior art date
Application number
RU2014110091/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Михайлович Игумнов
Владимир Эдуардович Бойко
Вероника Львовна Дон
Original Assignee
Сергей Михайлович Игумнов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Михайлович Игумнов filed Critical Сергей Михайлович Игумнов
Priority to RU2014110091/04A priority Critical patent/RU2550139C1/ru
Priority to PCT/RU2015/000011 priority patent/WO2015142212A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2550139C1 publication Critical patent/RU2550139C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/12Organo silicon halides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/12Organo silicon halides
    • C07F7/121Preparation or treatment not provided for in C07F7/14, C07F7/16 or C07F7/20
    • C07F7/127Preparation or treatment not provided for in C07F7/14, C07F7/16 or C07F7/20 by reactions not affecting the linkages to the silicon atom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способам получения триметил(трифторметил)силана. Предложено получение триметил(трифторметил)силана взаимодействием триметил(трихлорметил)силана с фторирующим агентом, выбранным из ряда: трехфтористая сурьма, активированная бромом, или трехфтористая сурьма, активированная пятихлористой сурьмой, или газообразный фтористый водород в присутствии пятихлористой сурьмы; взаимодействие проводят при нагревании в инертном фторированном растворителе, таком как п-хлорбензотрифторид, или же без растворителя. Технический результат - возможность получения триметил(трифторметил)силана с высоким выходом без использования озоноопасных фреонов и сложного аппаратурного оформления. 3 пр.

Description

Изобретение относится к способам получения трифторметильных производных кремния, в частности триметил(трифторметил)силана.
Триметил(трифторметил)силан - реактив Руперта - широко используется в органическом синтезе для индуцирумого ионом фтора введения в молекулу трифторметильной группы, в частности, в фармацевтической промышленности для синтеза многих лекарственных препаратов, а также в синтезе средств защиты растений(US 5302752 (A1), 1994; US 5008425 (A1), 1991; US 4804772 (A1), 1989; US 153778 (A1), 2003, US 2007/83044 (A1), 2007., Filler, R., Kobayashi, Y., Yagupolski, L.M., Eds. OrganofluorineCompounds in Medicinal Chemistry and Biomedical Applications; Elsevier: Amsterdam, 1993).
Известно, что триметил(трифторметил)силан получают взаимодействием трифторметилиодида или трифторметилбромида с металлами в присутствии силилирующих агентов триметилхлорсилана, триметилсилилового эфира трифторуксусной кислоты и др. Так, триметил(трифторметил)силан получен реакцией бромтрифторметана с триметилхлорсиланом в присутствии алюминия в N-метилпирролидоне (Synlett; 1995. №6 р.641).
Ряд известных способов получения фторированных триметилсиланов и, в частности, триметил(трифторметил)силана основан на взаимодействии перфторалкилйодидов и бромидов с триметилхлорсиланом в присутствии диалкиламинопроизводных фосфора. Известен способ получения триметил(перфторалкил)силанов взаимодействием триметилхлорсилана с перфторалкилйодидами в присутствии гексаэтилфосфотриамида в качестве катализатора. (DE 3805534 (A1) (1989), J.Org. Chem. 1991, v.56, №3, р.984) Описана реакция триметилхлорсилана с бромтрифторметаном в присутствии трис(диэтилламино)фосфина. (J. Org. Chem 1994, v.59, №26, р.8157. Tetrahedron Lett. 1984, v.25, p.2195). Эти методы требуют для своего осуществления инертной атмосферы и низких температур (от -30 до -60°С), кроме того, диалкиламинопроизводные фосфора лабильны и крайне токсичны.
Известен способ получения триметил(трифторметил)силана взаимодействием триметилхлорсилана с перфторметилйодидом, катализируемым бис(диэтиламино)этиленом (J. Fluor. Chem., 1989, v.42, p.429).
Известен способ получения фторсодержащих триметилсиланов общей формулы (CH3)3SiRf, в том числе и соединения, где Rf=CF3 (триметил(трифторметил)силана), взаимодействием фторированного галогенида общей формулы RfX, где X=I, Br, Rf=CF3, C2F5, C3F7, C4F9, EtOCCF2, MeOOCCF2 с триметилсилилтрифторацетатом в диметилформамиде или диметилацетамиде в присутствии цинка, активированного бромидом меди или трифторуксусной кислотой. Процесс ведут при температуре ниже 0°С (Патент РФ №2399624 (С1)).
Известен способ получения трифторметил(триметил)силана из трифторметилбромида и триметилхлорсилана в условиях электрохимической реакции с использованием растворимых цинковых или алюминиевых анодов (Tetrahed. Lett., 1994, 35, р.8623-8624, ZAAC, 2008, 634, p.1975-1990). Однако использование этого метода требует специального оборудования для процесса электролиза.
Общим недостатком всех упомянутых выше способов получения является необходимость использования бром- или йодтрифторметана-фреонов, использование которых ограничено вследствие признания их разрушающего воздействия на озоновый слой.
Описан также альтернативный способ получения трифторметильных производных кремния с использованием озонобезопасного трифторметана (J. Org. Chem., 2003, 68, 4457-4463), однако этот метод требует применения сильных оснований, таких как трет-бутилат калия для получения промежуточных продуктов - сульфонов или сульфоксидов, и не может рассматриваться как препаративный способ получения.
Также известен способ получения триметил(трифторметил)силана термическим разложением силилового эфира трифторуксусной кислоты в присутствии оснований, в частности ДМФА в закрытой системе (US 276149 (2007) (А1). Недостатком этого способа является необходимость в специальной аппаратуре для работы под давлением.
Задачей заявляемого изобретения является создание способа получения триметил(трифторметил)силана, лишенного указанных недостатков, а именно без использования в качестве исходных озоноразрушающих фреонов без применения высокотоксичных реагентов, необходимости использования специального оборудования для работы при низких температурах, электролиза и работы под давлением.
Эта задача решается предложенным способом получения триметил(трифторметил)силана взаимодействием триметил(трихлорметил)силана с фторирующим агентом, выбранном из ряда: трехфтористая сурьма, активированная бромом или пятихлористой сурьмой, или газообразный фтористый водород, причем взаимодействие проводят при нагревании или в инертном фторированном растворителе, или без растворителя. Исходный триметил(трихлорметил)силан легко может быть получен декарбоксилированием триметилсилилового эфира трихлоруксусной кислоты, получаемого в свою очередь с высоким выходом из трихлоруксусной кислоты или ее натриевой соли.
Figure 00000001
В качестве растворителя может быть использовано инертное фторированное соединение с температурой кипения выше 100°С, например n-хлорбензотрифторид или октафтортолуол. Фторирование триметил(трихлорметил)силана происходит при нагревании его или же его раствора во фторированном соединении с трехфтористой сурьмой, активированной соединением пятивалентной сурьмы - SbCl5 либо получаемой in situ при взаимодействии трехфтористой сурьмы с бромом SbBr2Cl3 или же пропусканием в раствор газообразного фтористого водорода в присутствии пятихлористой сурьмы. Образующийся продукт отгоняют из реакционной смеси по мере его образования. Исходный триметил(трихлорметил)силан является доступным реагентом. Описан способ его получения декарбоксилированием триметилсилилового эфира трихлоруксусной кислоты в тетрагидрофуране в присутствии триэтиламина (Synthesis №8 (1980) р.626-627).
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание способа получения триметил(трифторметил)силана из триметил(трихлорметил)силана с высоким выходом, пригодного к промышленному использованию, несложного в аппаратурном оформлении, без использования озоноопасных фреонов, без необходимости работать в инертной атмосфере или использовать специальную аппаратуру для работы под давлением.
Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
Триметил(трифторметил)силан (получение фторированием SbF3+Br2)
В трехгорлой колбе объемом 1 л, снабженной магнитной мешалкой, капельной воронкой, термометром, дефлегматором, соединенным с прямым холодильником, алонжем со склянкой Тищенко с конц. H2SO4 на выходе и приемной колбой, к 500 мл п-хлорбензотрифторида при перемешивании последовательно добавляют 300 г (1,58 моль) триметил(трихлорметил)силана и 336 г (1,89 моль) трехфтористой сурьмы. Реакционную смесь нагревают до температуры 100-105°С и по каплям добавляют 28 г (0,176 моль) брома, после чего температуру куба постепенно повышают до 138°С, одновременно собирая продукт в приемной колбе, температура в парах при этом не должна превышать 65°С.
Получают 210 г триметил(трифторметил)силана, чистота по данным ГХ и 19F ЯМР-спектрам 80%. После ректификации получают 168 г триметил(трифторметил)силана чистотой 99%. 1H(CDCl3) 0,25 м.д., 19F - 67,5 (J. Org. Chem., 2003, v.68, р.4457-4463). Выход 76%.
Пример 2
Триметил(трифторметил)силан (получение фторированием SbF3+SbCl5)
В трехгорлой колбе объемом 0,5 л, снабженной магнитной мешалкой, капельной воронкой, термометром, дефлегматором, соединенным с прямым холодильником, аллонжем, снабженным углекислотным холодильником, со склянкой Тищенко с конц. H2SO4 на выходе и приемной колбой, помещают 150 г (0,79 моль) триметил(трихлорметил)силана и 170 г трехфтористой сурьмы. Реакционную смесь нагревают до температуры 60°С и по каплям добавляют 47 г пятихлористой сурьмы, после чего температуру куба постепенно повышают до 80-100°С, одновременно собирая продукт в приемной колбе, температура в парах при этом не должна превышать 60°С. Дистиллят ректифицируют и получают 75 г триметил(трифторметил)силана в виде бесцветной жидкости, чистота по данным ГХ и 19F ЯМР-спектрам 99%. Выход 68%.
Пример 3
Триметил(трифторметил)силан (получение фторированием газообразным HF)
В трехгорлой колбе объемом 1 л, снабженной магнитной мешалкой, барботером, термометром, дефлегматором, соединенным с прямым холодильником, алонжем, со склянкой Тищенко с конц. H2SO4 на выходе и приемной колбой, к 150 г (0,79 моль) триметил(трихлорметил)силана и 250 мл п-хлорбензотрифторида при перемешивании по каплям добавляют 23,5 г пятихлористой сурьмы. Реакционную массу нагревают до 110°С, после чего через барботер подают сухой HF, одновременно собирая продукт в приемной колбе. Дистиллят ректифицируют и получают 89 г триметил(трифторметил)силана в виде бесцветной жидкости, чистота по данным ГХ и 19F ЯМР-спектрам 99%. Выход 80%.

Claims (1)

  1. Способ получения триметил(трифторметил)силана взаимодействием триметил(трихлорметил)силана с фторирующим агентом, выбранным из ряда: трехфтористая сурьма, активированная бромом или пятихлористой сурьмой, или газообразный фтористый водород в присутствии пятихлористой сурьмы, взаимодействие проводят при нагревании в инертном фторированном растворителе, таком как п-хлорбензотрифторид, или же без растворителя.
RU2014110091/04A 2014-03-18 2014-03-18 Способ получения триметил(трифторметил)силана RU2550139C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014110091/04A RU2550139C1 (ru) 2014-03-18 2014-03-18 Способ получения триметил(трифторметил)силана
PCT/RU2015/000011 WO2015142212A1 (ru) 2014-03-18 2015-01-16 Способ получения триметил (трифторметил) силана

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014110091/04A RU2550139C1 (ru) 2014-03-18 2014-03-18 Способ получения триметил(трифторметил)силана

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2550139C1 true RU2550139C1 (ru) 2015-05-10

Family

ID=53293854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014110091/04A RU2550139C1 (ru) 2014-03-18 2014-03-18 Способ получения триметил(трифторметил)силана

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2550139C1 (ru)
WO (1) WO2015142212A1 (ru)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003048033A2 (en) * 2001-11-29 2003-06-12 University Of Southern California Magnesium mediated preparation of fluorinated alkylsilanes
RU2399624C1 (ru) * 2009-06-05 2010-09-20 Сергей Михайлович Игумнов Способ получения фторсодержащих триметилсиланов

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003048033A2 (en) * 2001-11-29 2003-06-12 University Of Southern California Magnesium mediated preparation of fluorinated alkylsilanes
RU2399624C1 (ru) * 2009-06-05 2010-09-20 Сергей Михайлович Игумнов Способ получения фторсодержащих триметилсиланов

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015142212A1 (ru) 2015-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6860057B2 (ja) 1−クロロ−2,3,3−トリフルオロプロペンの製造方法
Wang et al. Synthesis of gem‐difluorinated cyclopropanes and cyclopropenes: trifluoromethyltrimethylsilane as a difluorocarbene source
JP6271676B2 (ja) テトラフルオロプロペンの作製方法
JP2008230970A (ja) 含フッ素ジオール化合物の製造方法
JP2018501205A (ja) メチルジクロロホスファンの製造方法
JP2019514982A (ja) 芳香族フッ素化方法
CN104529696A (zh) 一种全氟1,3-丁二烯的合成及纯化方法
JPWO2018123301A1 (ja) 四フッ化硫黄の製造方法
JP2007320896A (ja) 1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法
JP6213361B2 (ja) 2−クロロ−1,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法
RU2550139C1 (ru) Способ получения триметил(трифторметил)силана
JP4804762B2 (ja) フルオロハロゲンエーテルの製造方法
JP5504898B2 (ja) ジフルオロシクロプロパン化合物の製造方法
JP4684402B2 (ja) ペルフルオロアルカジエンの製造方法
JPWO2020095915A1 (ja) パーフルオロ(2−メチレン−4−メチル−1,3−ジオキソラン)の製造方法
Hou et al. Catalyst-free fluorinative alkoxylation of alkenes
JP2003147008A (ja) 低分子ラジカル供給方法、ラジカル運搬分子、重合体製造方法及び重合体
JPH0156054B2 (ru)
WO2018123648A1 (ja) ハロゲン化α-フルオロエーテル類の製造方法
JP5803420B2 (ja) β,β−ジフルオロ−α,β−不飽和カルボニル化合物の製造方法
JP4333147B2 (ja) フッ素化アルキル基含有スルホン酸の製造方法
WO2001081287A1 (fr) Procede de preparation de perfluoroalcanones
JP6758781B2 (ja) ハロゲン化部分フッ素化化合物の製造方法
JP2000191578A (ja) 含フッ素エ―テル化合物の製造方法
JP2014172831A (ja) トリフルオロメチル銅の製造方法