三氟甲磺酸三甲基硅酯的合成工艺研究

〇 引言
三氟甲磺酸硅烷基衍生物广泛应用于化工医药 行 业 ，主要包括三氟甲磺酸三甲基硅酯、三氟甲磺酸 三异丙基硅酯、三氟甲磺酸三乙基硅酯、三氟甲磺酸 叔 丁 基 二 甲 硅 酯 等 ，其 中 以 三 氟 甲 磺 酸 三 甲 基 硅 酯 应用最为广泛[1]。
三 氟 甲 磺 酸 三 甲 基 硅 酯 ，分 子 式 C F 3S 0 3Si ( C H 3 ) 3 , 英文名 T rim e th y lsily l T riflu o rm e th a n e -s u l­ fo n a te , 缩写为 T M S O T f,外观无色透明液体, 在空气 中极易水解发烟，有刺激性气味。三氟甲磺酸三甲 基 硅 酯 是 一 种 十 分 有 效 的 甲 基 硅 烷 基 化 试 剂 ，常用 于 作 为 轻 基 、羧 基 、羰 基 等 官 能 团 转 化 与 保 护 [ M ] ，并
收 稿 日 期 =2017-09-09
第5 期
李 林 ，等 ：三 氟 甲 磺 酸 三 甲 基 硅 酯 的 合 成 工 艺 研 究
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甲基硅酯沸点接近，普通精馏方法很难分离，给三氟 甲磺酸三甲基硅酯的生产纯化带来很大困难。陈红 斌 等 [11]公 开 了 一 种 三 氟 甲 磺 酸 盐 与 硅 烷 化 试 剂 反 应 ，可以获得高纯度产品，但由 于 原 料 为 酸 盐 ，硅烷 化试剂过量导致生产成本较高。
第 35卷第5 期 2017年 10月
•工艺与设备•
低温与特气， Low Temperature and Specialty Gases
Vol. 3 5 ,No. 5 O ct,2017
三氟甲磺酸三甲基硅酯的合成工艺研究
李 林 ，王 少 波 ，杨 献 奎 ，吕 灵 华
(中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河 北 邯 郸 056107)
文献标志码:B
文 章 编 号 =1 0 0 7 - 7 8 0 4 (2 0 1 7 )0 5 - 0 0 3 4 - 0 5
doi：10. 3969/j. issn. 1007-7804. 2017. 05. 007
Hale Waihona Puke Study on the Synthesis of TMSOTf
LI L in ,W A N G Sh aob o ,Y A N G X ian k u i,L V Linghua (The 718th Research Institute of CSIC,Handan 0 5 6 1 0 7 ,China)
本 文 以 三 氟 甲 磺 酸 和 三 甲 基 氯 硅 烷 为 原 料 ，深 入 对 反 应 的 各 个 影 响 条 件 进 行 试 验 优 化 ，探 索 高 收 率合成三氟甲磺酸三甲基硅酯的工艺。
Abstract：TMSOTf was prepared, with trimethylchlorosilane and triflic acid as raw material. This work studied the influence of reaction temperature, reaction time,the ratio of acid/alkane(m ol ratio) and distillation pressure. The results showed that the best conditions of the reaction temperature was 20 〜3 0 * ^ ， the time was 8 h ， the ratio of acid/alkane( mol ratio) was 1 ： 1 .4 0 ,and the distillation pressure was - 0 . 09 MPa. In addition, the target product was quantitatively analyzed by 1H , 19 F& 29Si NMR and chemical titration, which proved that the yield of the product was over 98% and the purity was over 99%. Key words：TMSOTf； triflic acid；chlorotrimethylsilane； synthesis
摘 要 ：以三氟甲磺酸和三甲基氯硅烷为原料，合成三氟甲磺酸三甲基硅酯。通 过 考察温度、时 间 、原 料 比 例 、蒸馏压 力等影响因素，确 定 了 最 佳 的 反 应 条 件 ：温 度 20 ~ 3 0 T ：，反 应 时 间 8 h ,原 料 摩 尔 比 1:1. 40,减 压 蒸 馏 压 力 -
0.0901\«>&。实验利用了核磁共振谱图（1扎 1亇 ，2931 _«1)和 化 学 滴 定 法 对 目 标 产 物 进 行 了 定 量 分 析 ，产品收率可
以达到9 8 % 以上，纯 度 可 达 9 9 % 以上。
关 键 词 :三氟甲磺酸三甲基硅酯;三氟甲磺酸;三甲基氯硅烷;合成
中 图 分 类 号 : TQ 031.2
参 与 碳 碳成键增长碳链的反应，又 可 用 于 L e w i s 酸 催化剂[4]及 作 为 阳 离 子 引 发 剂 [56]，是重要的医药 中间体[78]和有机合成结构单元。
德国科学家在上世纪7 0 年代首次公开报道用 三氟甲磺酸银和三甲基氯硅烷反应制备三氟甲磺酸 三甲基硅酯[9] , 8 0 年代又有报道用三氟甲磺酸酐和 三 甲 基 硅 醚 制 备 产 品 [W]等 方 法 ，这 些 方 法 原 料 成 本 较 高 ，不适合工业化生产，之后又发展了三氟甲磺酸 和 四 甲 基 硅 烷 反 应 的 工 业 化 制 备 ，但 原 料 四 甲 基 硅 烷 在 制 备 过 程 往 往 带 有 大 量 的 二 甲 基 丁 烷 、二 甲 基 氯 硅 烷 、甲 基 二 硅 烷 等 杂 质 ，这些杂质会与三氟甲磺 酸反应生成副产物。尤其是甲基二氯硅烷和三氟甲 磺酸也会生成三氟甲磺酸甲基硅酯与三氟甲磺酸三