Bis(trifluormethansulfonyl)amid

chemische Verbindung

Bis(trifluormethansulfonyl)amid, auch Bistriflimid genannt, ist ein weißer, kristalliner Feststoff und eine kommerziell verfügbare Supersäure.

Strukturformel
Strukturformel von Bis(trifluormethansulfonyl)amid
Allgemeines
Name Bis(trifluormethansulfonyl)amid
Andere Namen
  • 1,1,1-Trifluor-N-[(trifluormethyl)­sulfonyl]methansulfonamid (IUPAC)
  • Bistriflimid
  • TFSIH
  • HNTf2
Summenformel C2HF6NO4S2
Kurzbeschreibung

weißer, kristalliner Feststoff[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 82113-65-3
EG-Nummer 435-300-4
ECHA-InfoCard 100.103.349
PubChem 157857
ChemSpider 138894
Wikidata Q27275301
Eigenschaften
Molare Masse 281,15 g·mol−1
Dichte

1,360 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

52–56 °C[2]

Siedepunkt

90–91 °C[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[3]
Gefahrensymbol Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 314​‐​301​‐​318
EUH: 014
P: 280​‐​305+351+338​‐​310[2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Geschichte

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Die Erstsynthese erfolgte 1984 durch Foropoulos und DesMarteau.[4]

Gewinnung und Darstellung

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Die Synthesemethode von Foropoulos und DesMarteau nutzt Trifluormethansulfonylfluorid als Schlüsselintermediat. Dieses wird in Trifluormethansulfonylamid überführt, welches silyliert wird und erneut mit Trifluormethansulfonylfluorid umgesetzt wird.[4] Eine weitere, 2004 entwickelte Synthese geht ebenfalls von Trifluormethansulfonylfluorid aus. Dieses kann mit Lithiumnitrid zu Lithiumbis(trifluormethylsulfonyl)amid oder mit Triethylamin zu Triethylammoniumbis(trifluormethylsulfonyl)amid umgesetzt werden. Saure Aufarbeitung mit Schwefelsäure liefert Bis(trifluormethansulfonyl)amid.[5]

Eigenschaften

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Auf Grund struktureller Gemeinsamkeiten wird Bis(trifluormethansulfonyl)amid häufig mit Trifluormethansulfonsäure verglichen. In aprotischen Lösungsmitteln und in ionischen Flüssigkeiten ist das Bistriflimid acider, in protischen Solvents, wie Wasser oder Essigsäure ist die Trifluormethansulfonsäure acider.[1] In der Gasphase steigt die Acidität von Trifluormethansulfonsäure zu Bis(trifluormethansulfonyl)amid zu Tris(trifluormethansulfonyl)methan.[6]

Verwendung

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Bistriflimid kann Katalysator, Vorkatalysator, Promotor oder Additiv in einer Vielzahl von Reaktionen verwendet werden. Als Katalysator kann es in verschiedenen Cycloadditionen, wie [2+2]-Cycloadditionen[7], 1,3-dipolaren Cycloadditionen[8] oder in Diels-Alder-Reaktionen[9] eingesetzt werden. Außerdem sind Aldol-Reaktionen, Allylierungen, Friedel-Crafts-Reaktionen, Michael-Additionen, Nazarov-Cyclisierungen, Mannich-Reaktionen oder sigmatrope Umlagerungen mit Bistriflimid als Katalysator möglich.[1]

Einzelnachweise

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  1. a b c Wanxiang Zhao, Jianwei Sun: Triflimide (HNTf2) in Organic Synthesis. In: Chemical Reviews. Band 118, Nr. 20, 2018, S. 10349–10392, doi:10.1021/acs.chemrev.8b00279.
  2. a b c d Datenblatt Bis-trifluormethansulfonimid bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 11. Dezember 2021 (PDF).
  3. InfoCard zu 1,1,1-trifluoro-N-((trifluoromethyl)sulfonyl)-methanesulfonamide der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 11. Dezember 2021.
  4. a b Jerry Foropoulos, Darryl D. DesMarteau: Synthesis, properties, and reactions of bis((trifluoromethyl)sulfonyl) imide, (CF3SO2)2NH. In: Inorganic Chemistry. Band 23, Nr. 23, 1984, S. 3720–3723, doi:10.1021/ic00191a011.
  5. Lino Conte, GianPaolo Gambaretto, Gerardo Caporiccio, Fabrizio Alessandrini, Stefano Passerini: Perfluoroalkanesulfonylimides and their lithium salts: synthesis and characterisation of intermediates and target compounds. In: Journal of Fluorine Chemistry. Band 125, Nr. 2, 2004, S. 243–252, doi:10.1016/j.jfluchem.2003.07.003.
  6. Ilmar A. Koppel, Robert W. Taft, Frederick Anvia, Shi-Zheng Zhu, Li-Quing Hu, Kuang-Sen Sung, Darryl D. DesMarteau, Lev M. Yagupolskii, Yurii L. Yagupolskii: The Gas-Phase Acidities of Very Strong Neutral Bronsted Acids. In: Journal of the American Chemical Society. Band 116, Nr. 7, 1994, S. 3047–3057, doi:10.1021/ja00086a038.
  7. Kazato Inanaga, Kiyosei Takasu, Masataka Ihara: A Practical Catalytic Method for Preparing Highly Substituted Cyclobutanes and Cyclobutenes. In: Journal of the American Chemical Society. Band 127, Nr. 11, 2005, S. 3668–3669, doi:10.1021/ja042661s.
  8. Kiyosei Takasu, Satoshi Nagao, Masataka Ihara: Construction of Highly-Functionalized Cyclopentanes from Silyl Enol Ethers and Activated Cyclopropanes by [3+2] Cycloaddition Catalyzed by Triflic Imide. In: Advanced Synthesis & Catalysis. Band 348, Nr. 16-17, 2006, S. 2376–2380, doi:10.1002/adsc.200600308.
  9. Daisuke Nakashima, Hisashi Yamamoto: Reversal of Chemoselectivity in Diels-Alder Reaction with α,β-Unsaturated Aldehydes and Ketones Catalyzed by Brønsted Acid or Lewis Acid. In: Organic Letters. Band 7, Nr. 7, 2005, S. 1251–1253, doi:10.1021/ol047341s.