[發(fā)明專利]一種制備γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷的改進(jìn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310294275.6
• 申請(qǐng)日: 2013-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104292250A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任國(guó)寶;任照玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海硅照生物科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C07F7/18
• 分類(lèi)號(hào): C07F7/18
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 田申榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑的制備方法的改進(jìn)，尤其涉及一種制備γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷的改進(jìn)方法。

背景技術(shù)

γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷是一種應(yīng)用非常廣泛的硅烷偶聯(lián)劑，目前對(duì)其合成主要有兩種方法：（1）1-烯丙基哌嗪與二甲氧基甲基硅烷在金屬催化下的插入反應(yīng)；（2）哌嗪與γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷的取代反應(yīng)。

第一種金屬催化反應(yīng)收率中等，第二種反應(yīng)雖然收率很高，但其不足之處在于哌嗪使用量很大，使用的哌嗪的質(zhì)量是γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷質(zhì)量的兩倍甚至更多，雖可回收利用，但操作程序繁瑣，增加了工藝成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制備γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷的改進(jìn)方法，降低哌嗪的使用量，同時(shí)保證收率，簡(jiǎn)化合成工藝、降低成本。

本發(fā)明制備γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷的反應(yīng)式為：

HN(CH2CH2)2NH+ClCH2CH2CH2SiCH3(OCH3)2+Base?→????HN(CH2CH2)2NCH2CH2CH2SiCH3(OCH3)2?+?Base.HCl???

本發(fā)明一種制備γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷的改進(jìn)方法是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種制備γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷的改進(jìn)方法，其中，步驟包括：?

步驟1，將無(wú)水哌嗪和溶劑加入反應(yīng)器中，同時(shí)加入無(wú)機(jī)堿，其中，無(wú)水哌嗪、溶劑和無(wú)機(jī)堿的質(zhì)量比是60~100：30~50：100~150，加熱升溫使無(wú)水哌嗪溶解后，緩慢滴加γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷，無(wú)水哌嗪與γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷的質(zhì)量比為60~100：100，滴加完畢后，在恒溫下繼續(xù)反應(yīng)；

步驟2，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，將反應(yīng)溶液經(jīng)離心后過(guò)濾，收集濾液，將濾餅用上述溶劑洗滌2次，合并到濾液中；

步驟3，將合并的濾液加入蒸餾釜內(nèi)減壓蒸餾，抽真空，收集70-130?^oC的餾分，回收溶劑和過(guò)量的無(wú)水哌嗪，增加真空度后，收集95-130?^oC的餾分，得到γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷。?

上述的一種制備γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷的改進(jìn)方法，其中，所述步驟1中加熱升溫至100~120^oC使無(wú)水哌嗪溶解。

上述的一種制備γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷的改進(jìn)方法，其中，所述步驟1中滴加γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷的時(shí)間為2~3小時(shí)，反應(yīng)溫度控制在120~140?^oC。

上述的一種制備γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷的改進(jìn)方法，其中，所述步驟1中滴加γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷完畢后，反應(yīng)溫度為120~140?^oC，反應(yīng)時(shí)間為2~3小時(shí)。

上述的一種制備γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷的改進(jìn)方法，其中，所述步驟1中的溶劑選自甲苯、二甲苯、石油醚、四氫呋喃中的任意一種。

上述的一種制備γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷的改進(jìn)方法，其中，所述步驟1中的無(wú)機(jī)堿選自碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫中的任意一種。

上述的一種制備γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷的改進(jìn)方法，其中，所述步驟3中回收溶劑和過(guò)量的無(wú)水哌嗪時(shí)的真空度為40~80?KPa?。

上述的一種制備γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷的改進(jìn)方法，其中，所述步驟3中得到γ-哌嗪丙基甲基二甲氧基硅烷時(shí)的真空度為0.3~1KPa。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過(guò)加入無(wú)機(jī)堿來(lái)中和反應(yīng)過(guò)程中生成的酸，大大減少了γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷是使用量，使后續(xù)蒸餾變得簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化合成工藝、降低成本，同時(shí)保證了收率。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1，本實(shí)施例的步驟包括：

步驟1，將無(wú)水哌嗪和作為溶劑的二甲苯加入反應(yīng)器中，同時(shí)加入碳酸鈉，無(wú)水哌嗪、二甲苯和碳酸鈉的質(zhì)量比是60：30：100，加熱升溫至100^oC使無(wú)水哌嗪溶解后，在2-3小時(shí)之內(nèi)緩慢滴加γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷，控制溫度在120~140?^oC，無(wú)水哌嗪與γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷的質(zhì)量比為60：100，滴加完畢后，在120^oC的恒溫下反應(yīng)繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)；

步驟2，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，將反應(yīng)溶液經(jīng)離心后過(guò)濾，收集濾液，將濾餅用二甲苯洗滌2次，合并到濾液中；