Bis(trifluormethansulfonyl)amid

Strukturformel
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
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 °C[2]
Siedepunkt	90–91 °C[2]
Sicherheitshinweise
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.

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

Geschichte

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

Gewinnung und Darstellung

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

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

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

Wanxiang Zhao, Jianwei Sun: Triflimide (HNTf2) in Organic Synthesis. In: Chemical Reviews. Band 118, Nr. 20, 2018, ISSN 0009-2665, S. 10349–10392, doi:10.1021/acs.chemrev.8b00279.
Datenblatt Bis-trifluormethansulfonimid bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 11. Dezember 2021 (PDF).
InfoCard zu 1,1,1-trifluoro-N-((trifluoromethyl)sulfonyl)-methanesulfonamide der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 11. Dezember 2021.
Jerry Foropoulos, Darryl D. DesMarteau: Synthesis, properties, and reactions of bis((trifluoromethyl)sulfonyl) imide, (CF3SO2)2NH. In: Inorganic Chemistry. Band 23, Nr. 23, 1984, ISSN 0020-1669, S. 3720–3723, doi:10.1021/ic00191a011.
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, ISSN 0022-1139, S. 243–252, doi:10.1016/j.jfluchem.2003.07.003.
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, ISSN 0002-7863, S. 3047–3057, doi:10.1021/ja00086a038.
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, ISSN 0002-7863, S. 3668–3669, doi:10.1021/ja042661s.
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, ISSN 1615-4169, S. 2376–2380, doi:10.1002/adsc.200600308.
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, ISSN 1523-7060, S. 1251–1253, doi:10.1021/ol047341s.

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[Sun-1] Wanxiang Zhao, Jianwei Sun: Triflimide (HNTf2) in Organic Synthesis. In: Chemical Reviews. Band 118, Nr. 20, 2018, ISSN 0009-2665, S. 10349–10392, doi:10.1021/acs.chemrev.8b00279.

[SIGMA-2] 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.

[DesMarteau-4] Jerry Foropoulos, Darryl D. DesMarteau: Synthesis, properties, and reactions of bis((trifluoromethyl)sulfonyl) imide, (CF3SO2)2NH. In: Inorganic Chemistry. Band 23, Nr. 23, 1984, ISSN 0020-1669, 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, ISSN 0022-1139, 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, ISSN 0002-7863, 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, ISSN 0002-7863, 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, ISSN 1615-4169, 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, ISSN 1523-7060, S. 1251–1253, doi:10.1021/ol047341s.