Tris(trifluormethansulfonyl)methan

Tris(trifluormethansulfonyl)methan i​st eine organische Supersäure. Das Anion d​er Substanz w​ird als Tris(trifluormethansulfonyl)methid, seltener a​uch nur a​ls Methid, bezeichnet.

Strukturformel
Allgemeines
Name Tris(trifluormethansulfonyl)methan
Andere Namen
  • Tris(triflyl)methan
  • ({Bis[(trifluormethyl)sulfonyl]methyl}­sulfonyl)(trifluor)methan (IUPAC)
Summenformel C4HF9O6S3
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 60805-12-1
EG-Nummer 823-791-1
ECHA-InfoCard 100.258.613
PubChem 4306514
ChemSpider 3512136
Wikidata Q28456702
Eigenschaften
Molare Masse 412,23 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Schmelzpunkt

69,2 °C[1]

Löslichkeit

löslich i​n Wasser u​nd Diethylether[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]

Gefahr

H- und P-Sätze H: 314​‐​318​‐​335
P: 260​‐​264​‐​271​‐​280​‐​301+330+331​‐​303+361+353​‐​304+340​‐​305+351+338​‐​310​‐​321​‐​363​‐​403+233​‐​405​‐​501 [4]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Geschichte

Tris(trifluormethansulfonyl)methan w​urde 1988 erstmals v​on Lutz Turowsky u​nd Konrad Seppelt hergestellt.[1]

Gewinnung und Darstellung

Die Synthese v​on Tris(trifluormethansulfonyl)methan k​ann aus Trifluormethansulfonylfluorid u​nd Methylmagnesiumchlorid erfolgen. Alternativ k​ann Bis(trifluormethansulfonyl)methan zuerst m​it Methylmagnesiumchlorid u​nd anschließend m​it Trifluormethansulfonylfluorid umgesetzt werden.[1] Bis(trifluormethansulfonyl)methan k​ann ebenfalls m​it Trifluormethansulfonsäureanhydrid umgesetzt werden.[5]

Eigenschaften

Die Säurekonstante pKS d​er Substanz i​n der Gasphase beträgt ca. −18.[6] Im Anion befindet s​ich die negative Ladung formal a​m zentralen Kohlenstoffatom, d​urch Delokalisierung k​ann diese a​ber auf d​ie sechs Sauerstoffatome verteilt werden.[2]

Verwendung

Salze des Tris(trifluormethansulfonyl)methans, die Tris(trifluormethansulfonyl)methide, werden als Katalysatoren eingesetzt. Die Scandium- und Ytterbiumsalze können in Nitrierungen[5], das Ytterbiumsalz in Friedel-Crafts-Acylierungen[7] eingesetzt werden. Das Scandiumsalz und die freie Säure können Ester debenzylieren, das Kupfersalz kann Amide debenzylieren.[8] Methide mit N-Methyl-N-alkyl-pyrrolidinium-Kation (n=1, 2, 3, 4) weisen einen Schmelzpunkt von unter 100 °C auf und werden zu den ionischen Flüssigkeiten gezählt.[9]

Einzelnachweise
  1. Lutz Turowsky, Konrad Seppelt: Tris[(trifluoromethyl)sulfonyl]methane, HC(SO2CF3)3. In: Inorganic Chemistry. Band 27, Nr. 12, 1988, ISSN 0020-1669, S. 2135–2137, doi:10.1021/ic00285a025.
  2. Anthony G. M. Barrett, D. Christopher Braddock, Gurubaran S. Raju: Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. John Wiley & Sons, Ltd, 2004, ISBN 978-0-470-84289-8, Tris[(trifluoromethyl)sulfonyl]methane and Related Salts, doi:10.1002/047084289x.rn00441.
  3. Vorlage:CL Inventory/nicht harmonisiertFür diesen Stoff liegt noch keine harmonisierte Einstufung vor. Wiedergegeben ist eine von einer Selbsteinstufung durch Inverkehrbringer abgeleitete Kennzeichnung von Tris(trifluoromethanesulfonyl)methane im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 11. Dezember 2021.
  4. SynQuest Laboratories: Tris(trifluoromethanesulfonyl)methane. (PDF) Abgerufen am 11. Dezember 2021.
  5. Francis J. Waller, Anthony G. M. Barrett, D. Christopher Braddock, Dorai Ramprasad, R. Murray McKinnell, Andrew J. P. White, David J. Williams, Richard Ducray: Tris(trifluoromethanesulfonyl)methide (“Triflide”) Anion: Convenient Preparation, X-ray Crystal Structures, and Exceptional Catalytic Activity as a Counterion with Ytterbium(III) and Scandium(III). In: The Journal of Organic Chemistry. Band 64, Nr. 8, 1999, ISSN 0022-3263, S. 2910–2913, doi:10.1021/jo9800917.
  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. Anthony G. M. Barrett, D. Christopher Braddock, David Catterick, David Chadwick, Julian P. Henschke, R. Murray McKinnell: Fluorous Biphase Catalytic Friedel-Crafts Acylation: Ytterbium Tris(Perfluoroalkanesulfonyl)methide Catalysts. In: Synlett. Band 2000, Nr. 06, 2000, ISSN 0936-5214, S. 0847–0849, doi:10.1055/s-2000-6712.
  8. Kazuaki Ishihara, Yukihiro Hiraiwa, Hisashi Yamamoto: Homogeneous Debenzylation Using Extremely Active Catalysts: Tris(triflyl)methane, Scandium(III) Tris(triflyl)methide, and Copper(II) Tris(triflyl)methide. In: Synlett. Band 2000, Nr. 01, 2000, ISSN 0936-5214, S. 80–82, doi:10.1055/s-2000-6436.
  9. Katarina M. Johansson, Josefina Adebahr, Patrick C. Howlett, Maria Forsyth, Douglas R. MacFarlane: N-Methyl-N-Alkylpyrrolidinium Bis(perfluoroethylsulfonyl)amide ([NPf2]–) and Tris(trifluoromethanesulfonyl)methide ([CTf3]–) Salts: Synthesis and Characterization. In: Australian Journal of Chemistry. Band 60, Nr. 1, 2007, ISSN 1445-0038, S. 57–63, doi:10.1071/CH06299.
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