7677-24-9/三甲基氰硅烷的制備

背景及概述^[1][2]

三甲基氰硅烷國內生產廠家甚少，反應體系為非均相氰化鈉取代反應，轉化率很低，僅能達到45％左右。也可用氰化銀取代，但成本太高，而且廢渣不易處理。還有使用氫化亞銅作為原料參加取代反應，產品轉化率很低，導致產品價格昂貴，造成三甲基氰硅烷很難廣泛應用于氰化試劑。

三甲基氰硅烷

應用^[3]

制備異丁醛氰醇硅醚

在25mL單口燒瓶中加入2.3mL(0.025mol)新蒸餾的異丁醛，然后加入0.46μL(5.0×10-8mol)質量分數為1％的(CH3)4NOH水溶液，在室溫條件下與攪拌狀態下加入3.4mL(0.025mol)三甲基氰硅烷(催化劑、異丁醛和三甲基氰硅烷的摩爾比為1∶500000∶500000)，反應劇烈(注：反應中放出的熱量由其自身自然釋放)，10分鐘反應結束，1HNMR測定其轉化率為100％。

制備苯甲醛氰醇硅醚

在250mL單口燒瓶中加入53g(0.5mol)新蒸餾的苯甲醛，然后加入0.36μL(1.0×10-6mol)質量分數為25％的(CH3)4NOH水溶液，在室溫條件下與攪拌狀態下加入49.5g(0.5mol)三甲基氰硅烷，反應劇烈，TLC跟蹤反應，20分鐘后取少量樣品送核磁，經計算轉化率為98％。

制備^[2]

在2000L搪瓷反應釜先加入400KgN-甲基吡咯烷酮，再投入400Kg氰化鈉，攪拌10分鐘，加入10Kg碘化鉀催化劑，攪拌下滴加三甲基氯硅烷，溫度控制在75℃以下，當三甲基氯硅烷滴加至950Kg時，控制反應溫度在65℃～70℃，回流24小時，過濾，然后將濾液去精餾，截取中組份為三甲基氰硅烷(沸點：112℃)，純度大于98.5％，其余組份均打入反應釜中繼續進行二次反應，反應釜內繼續加熱至65℃～70℃，反應時間12小時，反應后過濾，濾液再精餾，截取中組份為三甲基氰硅烷，依次將輕組份和重組份再打入反應釜，作為下一輪反應原料。此工藝可將收率提升至89％。

所述的三甲基氰硅烷的制備方法，其特征在于：所述反應組分的重量配 比為：N-甲基吡咯烷酮為400，氰化鈉為350-450，三甲基氯硅烷為900-1000， 碘化鉀為8-12。

所述反應組分的重量配 比為：N-甲基吡咯烷酮為400，氰化鈉為400，三甲基氯硅烷為950，碘化鉀為 10。所述滴加三甲基氯硅烷 時的溫度控制在65-75℃；一次反應中回流反應24小時；二次反應中，回流反 應12小時。

本工藝采用碘化鉀作為催化劑，因為：①在反應過程中碘化鉀能迅速和三甲基氯硅烷反應生成三甲基碘硅烷：

(CH3)3SiCl+KI→(CH3)3SiI+KCl

三甲基碘硅烷更容易被NaCN取代，而生成NaCl；②在溫度低于50℃時，KI能夠完全溶解于N-甲基吡咯烷酮中，而生成物NaCl幾乎不溶于N-甲基吡咯烷酮，從而使反應更加徹底。

主要參考資料

[1]高守海, & 惲榴紅. (1995). 三甲基氰硅烷與三環酮的親核加成反應初探. 軍事醫學(4), 286-288.

[2] 高守海, & 惲榴紅. (1995). 三甲基氰硅烷與三環酮的親核加成反應初探. 軍事醫學(4), 286-288.

[3] 王曉麗, 王艷學, & 邊占喜. (2007). 兩種取代二茂鐵基三甲基硅烷基氰醇醚的合成及晶體結構. 化學學報(16), 158-162.