(3-溴苯基)三苯基硅烷:性质、合成与应用
(3-溴苯基)三苯基硅烷:性质、合成与应用
(3-溴苯基)三苯基硅烷是一种双功能有机硅化合物,同时具备芳基溴官能团和三苯基硅基,是过渡金属催化交叉偶联反应、材料科学及复杂含硅骨架合成中的多功能构建模块。
- CAS号
- 18776-12-0
- 分子式
- C₂₄H₁₉BrSi
- 分子量
- 427.40 g/mol
- 官能团
- 芳基溴、三苯基硅基
- 物理状态
- 室温下为固态
- 主要应用
- 交叉偶联反应及有机硅材料合成
- 产品编号
- B152792
化学特性与物理性质
(3-溴苯基)三苯基硅烷(CAS 18776-12-0)分子式为C₂₄H₁₉BrSi,分子量约427.40 g/mol。该化合物由一个中心硅原子与三个苯环及一个间溴苯基取代基键合而成,形成高度芳基化、空间位阻较大的结构。室温下该化合物以晶态固体形式存在。其硅碳键键长与其他四芳基硅烷一致,间位溴取代基提供了活泼的反应位点,同时避免了邻位取代所带来的空间张力。该化合物在干燥环境下具有良好的储存稳定性,应避免接触强碱和潮湿环境,以防在强制条件下发生Si–C键水解。
合成与制备路线
(3-溴苯基)三苯基硅烷通常通过合适的(3-溴苯基)有机金属试剂(如(3-溴苯基)溴化镁或(3-溴苯基)锂)与三苯基氯硅烷(Ph₃SiCl)反应制备。格氏试剂路线最为常用:1,3-二溴苯在一个溴化物位置发生选择性单锂化或单格氏化,所得亲核试剂与三苯基氯硅烷的亲电硅中心反应,取代氯离子,形成Si–C键。严格控制化学计量比和反应温度对于减少双-(或三-)(3-溴苯基)硅烷副产物的生成至关重要。另一种方法是在钯催化下将1,3-二溴苯与三苯基硅烷进行硅基化,但单官能化的选择性需要进一步优化。后处理后,粗产物通过重结晶或柱色谱纯化。
科研应用与反应性
(3-溴苯基)三苯基硅烷的双功能性使其在多个研究领域具有重要价值:
- 交叉偶联化学:芳基溴部分是钯催化反应(如Suzuki–Miyaura、Negishi、Kumada及Buchwald–Hartwig偶联)中优良的亲电偶联伙伴。研究人员利用该化合物通过标准偶联方案将位阻较大的三苯基硅基苯基片段引入复杂目标分子。
- 定向金属化:三苯基硅基在特定条件下可作为定向金属化基团(DMG),芳基溴则通过氧化加成到低价过渡金属上实现正交官能化。
- 有机电子材料:含三芳基硅烷的共轭体系在有机发光二极管(OLED)、有机场效应晶体管(OFET)和光伏器件中受到广泛关注,庞大的硅基可改善溶解性、薄膜形貌和激发态动力学。
- 高分子科学:该化合物可用作含硅共轭聚合物的单体或链端封端试剂。
间位取代模式在减少偶联过程中空间冲突的同时,保持了扩展芳基体系中的电子共轭。
操作、储存与安全注意事项
尽管(3-溴苯基)三苯基硅烷相对于许多活性有机硅试剂而言,危害程度属于中等,但仍需遵守标准实验室防护规程。该化合物应储存于密封容器中,置于干燥、惰性气氛条件下以防止因潮湿引起的降解,理想条件为室温或按产品数据表规定冷藏保存。操作该化合物时应穿戴个人防护装备(PPE),包括实验服、耐化学品手套和护目镜。芳基溴官能团在环境条件下相对稳定,但在强酸性或水解条件下可能产生溴化氢。用户应查阅Aladdin Scientific(SKU B152792)提供的最新安全数据表(SDS),以获取精确的危险品分类、GHS标识、急救措施及处置指南。含该化合物的废弃物应按照当地含卤有机废物法规进行处置。
纯度、规格与质量保证
Aladdin Scientific供应(3-溴苯基)三苯基硅烷(SKU B152792),并提供分析质量控制数据,以支持可靠的科研结果。该化合物的关键表征方法通常包括:
- ¹H和¹³C核磁共振(NMR)光谱:确认间溴苯基和三个苯基围绕硅的连接方式,验证无二苯基或四苯基硅烷衍生物等副产物。
- GC或HPLC纯度分析:提供定量纯度评估,确保化合物符合分析证书(CoA)上规定的规格。
- 元素分析或高分辨质谱(HRMS):确认分子式C₂₄H₁₉BrSi。
需要最高纯度的研究人员应索取当前所用批次的CoA。批次特定数据可向Aladdin Scientific申请获取。如收到的产品与CoA存在差异,应及时联系Aladdin Scientific技术服务团队。
常见问题
(3-溴苯基)三苯基硅烷与四苯基硅烷或其他溴苯基硅烷有何区别?
(3-溴苯基)三苯基硅烷独特地将三苯基硅基的惰性与位阻优势,与间位活性芳基溴相结合,提供单一可化学修饰的官能团位点。四苯基硅烷不含任何活性卤素,而邻位或对位异构体在空间和电子效应上有所不同,影响偶联动力学和区域选择性。
(3-溴苯基)三苯基硅烷能否直接用于Suzuki–Miyaura偶联反应?
可以。(3-溴苯基)三苯基硅烷中的芳基溴在标准钯催化条件下(如Pd(PPh₃)₄或Pd(dppf)Cl₂、碱、水-有机混合溶剂)可作为亲电偶联伙伴与芳基或杂芳基硼酸发生Suzuki–Miyaura反应。三苯基硅基在典型Suzuki条件下保持完整,因为四芳基硅烷中的Si–C键在该反应所用的温和碱性水溶液条件下不会断裂。
(3-溴苯基)三苯基硅烷(SKU B152792)的推荐储存条件是什么?
该化合物应储存于密封容器中,避免潮湿和光照,保持干燥条件。请参阅Aladdin Scientific提供的最新产品数据表和SDS以获取具体储存温度,因各批次建议可能有所不同。长期保存建议在惰性气氛(氮气或氩气)下储存。
如何验证收到的(3-溴苯基)三苯基硅烷的纯度?
向Aladdin Scientific索取特定批次的分析证书(CoA)(SKU B152792)。CoA通常报告GC或HPLC纯度,以及NMR确认数据。内部独立验证可采用¹H NMR、GC-MS或HPLC对照已知参考标准品进行。
(3-溴苯基)三苯基硅烷是否适合用于OLED材料合成的构建模块?
是的。三苯基硅基取代的芳烃是有机电子材料(尤其是OLED)中成熟的结构基元,可提高热稳定性、增大三重态能量并减少分子间聚集。(3-溴苯基)三苯基硅烷中的芳基溴可通过钯催化偶联将其引入扩展共轭骨架。
参考文献
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. (General organosilicon chemistry reference)
- Hartwig, J. F. Organotransition Metal Chemistry: From Bonding to Catalysis; University Science Books: Sausalito, CA, 2010. (Cross-coupling mechanisms)
- Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organoboron Compounds. Chem. Rev. 1995, 95, 2457–2483. doi:10.1021/cr00039a007
- Aladdin Scientific Product Datasheet and Safety Data Sheet for (3-Bromophenyl)triphenylsilane, SKU B152792. (Internal document; consult current version at aladdin-e.com)
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
危险品化学品经营许可证(带存储)