三甲磺酸铟
[CAS 125923-01-5]

基本信息

• 产品分类: 有机原料 >> 有机金属类化合物
• 产品名称: 三甲磺酸铟
• 英文名: Indium(III) methanesulfonate
• 别名: bis(methylsulfonyloxy)indiganyl methanesulfonate
• 分子式: C3H9InO9S3
• 分子量: 400.11
• CAS 登录号: 125923-01-5
• EC 号码: 986-947-9
• 分子行输入简码SMILES: CS(=O)(=O)O[In](OS(=O)(=O)C)OS(=O)(=O)C

发现和应用

甲基磺酸铟(III)是一种三价铟的有机磺酸盐，由甲基磺酸根（甲磺酸根）阴离子配位的三价铟阳离子组成。其实验式通常表示为 In(CH₃SO₃)₃；然而，根据具体的制备和结晶方法，其实际的固态结构中可能包含配位的溶剂分子或形成聚合物配位网络。

该化合物中的铟处于 +3 氧化态，这也是铟化学中最稳定且最主要的氧化态。其抗衡离子为甲基磺酸根基团（CH₃SO₃⁻），源自甲基磺酸。每个甲基磺酸根阴离子均由一个甲基连接至一个磺酸根官能团构成，其负电荷离域分布在 SO₃ 基团的三个氧原子上。

在结构上，三价铟通常表现出 4 至 8 的配位数，具体取决于存在的配体类型。在甲基磺酸铟(III)中，磺酸根基团中的氧原子可以直接配位至铟中心，既可作为单齿配体，也可作为连接多个金属中心的桥联配体。因此，该化合物在固态下可能以配位聚合物的形式存在，而非以离散的分子单元形式存在。

相较于卤化物或羧酸盐，甲基磺酸根阴离子被视为一种弱配位阴离子。这一特性赋予了甲基磺酸铟(III)作为路易斯酸催化剂的实用价值，因为铟中心因此得以保持相对开放的状态，易于与底物发生相互作用。此外，甲基磺酸根基团本身所具备的高稳定性和非氧化性，进一步提升了该化合物的催化应用价值。

甲基磺酸铟(III)作为一种路易斯酸催化剂，被广泛应用于有机合成领域。路易斯酸属于电子对受体，能够活化羰基化合物、环氧化物、缩醛及其他官能团，使其易于遭受亲核进攻。铟基催化剂之所以备受青睐，是因为它们通常能在相对温和的条件下发挥催化作用，且相较于许多传统路易斯酸，它们往往对体系中水分的存在表现出更强的耐受性。

其催化应用涵盖了碳-碳键形成反应、缩醛化与脱缩醛化反应、Friedel-Crafts（傅克）型转化反应、烯丙位化反应，以及各类杂环化合物的合成过程。适度的路易斯酸性与耐水性相结合，使得铟盐成为那些对水分更为敏感的催化剂极具吸引力的替代品。

该化合物通常是在受控条件下，通过氧化铟、氢氧化铟或金属铟与甲磺酸反应制备而成。所得溶液经浓缩后即可获得甲磺酸盐；根据具体的纯化分离工艺不同，最终产物常以水合物或溶剂化物的形式存在。

从物理化学角度来看，甲磺酸铟(III)通常是一种具有吸湿性的离子固体，在水中及多种极性有机溶剂中均表现出良好的溶解性。其分子中高度极性的磺酸基团有助于在溶液中发生离子解离，进而通过生成易于参与反应的铟物种来促进催化活性的发挥。

磺酸基团本身具有良好的化学稳定性，在常规条件下不易发生氧化或还原反应。该化合物的催化性能主要源自其中心In³⁺离子的路易斯酸性，而非源自甲磺酸根配体。

从历史沿革来看，20世纪末期，随着化学家们致力于探寻性质更为温和且对环境更为友好的路易斯酸催化剂，铟化合物在合成化学领域日益受到广泛关注。以甲磺酸铟(III)为代表的各类铟盐，因兼具高效的催化性能、相对较低的毒性以及简便的操作性而脱颖而出。

综上所述，甲磺酸铟(III)是一种含有甲磺酸根抗衡离子的三价铟盐。凭借其集耐水性、溶解性与路易斯酸性于一体的独特优势，该化合物已成为现代有机合成及配位化学领域中一种极具价值的催化剂与试剂。

参考文献

2024. Electrodeposition of indium antimonide (InSb) from dimethyl sulfoxide-based electrolytes. Journal of Solid State Electrochemistry.
DOI: 10.1007/s10008-024-05947-x

2008. Lewis Acid Catalyzed Coupling of Allylsilanes and Allylstannanes. Science of Synthesis.
URL: https://science-of-synthesis.thieme.com/app/text/?id=SD-246-00105