[發明專利]烯丙基三乙氧基硅烷的制備方法

無效

• 申請號: 200710072285.X
• 申請日: 2007-05-30
• 公開（公告）號: CN101054389A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 郭示欣;李麗;李熒;高振杰;金東升
• 申請（專利權）人: 哈爾濱化工研究所
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18
• 代理公司: 哈爾濱市哈科專利事務所有限責任公司
• 代理人: 劉婭

(一)技術領域

本發明涉及的是一種有機化合物的制備方法，具體地說是一種烯丙基三乙氧基硅烷的制備方法。

(二)背景技術

烯丙基三乙氧基硅烷是眾多有機硅烷偶聯劑中的一種，其用途廣泛，適用于不飽和聚酯、丙烯酸樹脂，還可用于硫化橡膠改性劑、玻璃纖維處理劑、高密度聚乙烯交聯劑等。烯丙基三氧基硅烷自身有一個獨特的性能，可用于氟橡膠、氟硅橡膠與金屬等其它硬質材料的粘接，烯丙基三乙氧基硅烷在處理氟橡膠、氟硅橡膠上的特殊性能是其它材料無法替代的，解決了性能十分優良的氟橡膠、氟硅橡膠難以粘接的應用難題。

但是目前國內尚無該種硅烷偶聯劑的合成研究及應用報導。從文獻得知，前蘇聯科學家在試驗室研究采用格氏試劑法，反應是兩步法，首先由氯丙烯與金屬鎂在特定的溶劑中合成出格氏試劑，經分離后的格氏試劑在與正硅酸乙酯進行分子基團交換，得到烯丙基三乙氧基硅烷，產品收率30％；美國科學家采用熱縮合法，熱縮合法所用原料為氯丙烯、三氯氫硅、乙醇，反應原理是氯丙烯與三氯氫硅在高溫(600℃以上)條件下反應生成烯丙基三氯硅烷，烯丙基三氯硅烷再與乙醇進行酯化反應，生成烯丙基三乙氧基硅烷，由于兩步反應都有氯化氫氣體生成，會對環境造成污染，再則熱縮合反應溫度較高，合成原料氯丙烯在高溫下C＝C雙鍵極易斷裂，因此該方法的合成收率很低，產品收率僅10～20％。而且熱縮合反應生成大量氯化氫氣體，會對環境造成污染，對生產設備有腐蝕。

(三)發明內容

本發明的目的在于提供一種合成收率高、工藝簡單容易實現的烯丙基三乙氧基硅烷的制備方法。

本發明的目的是這樣實現的：

原料組成為占反應容器有效容積20％～40％的四氫呋喃、0.7～1mol鎂、0.9～1.3mol氯丙烯和0.7～1mol三乙氧基氫硅，將四氫呋喃、鎂、氯丙烯和三乙氧基氫硅的混合物的8-10％加入到反應容器中、其余的氯丙烯和三乙氧基氫硅的混合物加入滴液漏斗中，在攪拌下，緩慢加熱引發反應，控制反應溫度60～70℃，待反應平穩后，打開滴液漏斗，向反應釜內滴加氯丙烯和三乙氧基氫硅的混合物，滴加完畢，給反應釜加熱，使其保持微沸狀態3～4小時，反應結束后降溫，生成液除去固體鹽，將濾液蒸餾，收集160～165℃餾分即為烯丙基三乙氧基硅烷。

為了證明本發明的效果我們依據蘇聯文獻〔k.ardrianov.and.M.kamenskayaJ.Gen.Chem(U.S.S.R)8，969-71(1938)〕報導中提供的工藝條件及數據，進行了重復試驗，結果令人失望，合成出的產物用碘化法測試，分子中無雙鍵成分存在，又經紅外光譜儀進行檢測，發現譜圖中無C＝C雙鍵峰，與標準譜圖對照，也不相符，說明合成出的最終產物不是烯丙基三乙氧基硅烷。

本發明根據有機化學反應機理并經分子設計提出了新的合成路線，采用氯丙烯與金屬鎂制備格氏試劑，然后格氏試劑與三乙氧基氫硅反應得到目的產物。反應方程式為：

Mg+CH₂＝CHCH₂Cl→CH₂＝CHCH₂MgCl

CH₂＝CHCH₂MgCl+HSi(OC₂H₅)₃→CH₂＝CHCH₂Si(OC₂H₅)₃+MgHCl↓

由于格氏試劑極易氧化，在分離、洗滌和干燥的過程中，雖然在氮氣保護下進行，也避免不了部分格氏試劑被氧化，造成格氏試劑的效率低下，從而降低了目的產物的收率；在對格氏試劑洗滌和干燥的過程中采用大量的有機溶劑，會造成溶劑的損失，同時造成環境污染。在試驗中我們不再分步反應，采用將氯丙烯和三乙氧基硅烷的混合物同時加入反應體系，避免了格氏試劑的氧化及副反應的發生，使反應一步完成，降低了合成難度，減化了合成步驟，縮短了反應周期，減少了溶劑的損失，提高了產品收率。本發明由鎂、氯丙烯、三乙氧基氫硅為原料，四氫呋喃為溶劑制備目的產物，合成反應一步完成，產品收率可達50％，超過國外有關資料報導。

(四)具體實施方式

下面舉例對本發明做更詳細地描述：