[發明專利]一種氟代烷基烷氧基硅烷及其制備方法

在審

• 申請號: 201310571199.9
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN104628759A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 馮錦財;陳清;蔣云菊;鮑樟水
• 申請（專利權）人: 浙江省化工研究院有限公司;中化藍天集團有限公司
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術領域

本發明屬于有機硅化學合成領域，涉及一種硅氫加成制備氟代烷基烷氧基硅烷的方法。?

背景技術

氟代烷基硅烷能與許多無機和有機基材中的羥基、羧基和含氧基團產生化學鍵合，在無機物表面形成自組裝的單分子氟硅膜層。使被處理過的基材具有極低的表面能和極差的濕潤性，具有優異的憎水、憎油性能及防污性能，受到涂料，建筑，醫藥等領域的青睞。?

對硅氫加成制備烷基硅烷的方法早有記載，并成為制備硅烷的一種重要方法。早期主要是針對含氫氯硅烷和不飽和碳碳鍵之間的加成，然后進行醇解反應制的烷氧基硅烷。?

US4028384公開了一種以氯鉑酸作為氫硅烷和鏈烯基的化合物的加成反應的方法，其采用氯鉑酸酮類配合物作為催化劑，該催化劑對烷氧基氫硅烷催化活性差，反應時間長，收率較低。?

JP1189597和WO2005058919涉及一一種含氟烷基硅烷的制備方法，是通過在硅氫加成催化劑作用下將氟代烯烴和含氫氯硅烷進行反應，制的含氟烷基氯硅烷，提純后進行下一步的醇解反應，并進行提純。由于氯硅烷的沸點較低，醇解過程中會有大量的HCl其他產生，對設備的腐蝕性較大，工藝較長，從而影響其產業化和總體的收率。?

此外WO2008017553和WO2005058919中提出用全氟己基碘烷和乙烯基三甲氧基硅烷反應制備全氟辛基三甲氧基硅烷的方法，該方法，收率較高可達90%以上，工藝較為復雜，而且其產品色澤較差，三廢較多。?

因此需要開發一種新的綠色環保的制備氟代烷基烷氧基硅烷的方法。?

發明內容

本發明目的是提供一種制備提供一種氟代烷基烷氧基硅烷的方法，該法具有制備工藝簡單、反應條件溫和、安全、環保等優點。?

本發明采用的技術方案如下：?

一種下述結構式（I）所述的氟代烷基烷氧基硅烷，按照以下方法制備：?

在Pt系催化劑存在下，下述結構式（II）所述的含氫烷氧基硅烷和下述結構式（III）所述的氟代烯烴反應制備氟代烷基烷氧基硅烷：?

其中：R1、R2獨立地選自氫基、C1-20烷基、C1-20芳基、甲氧基、乙氧基、硅氧基、異丙氧基；R3選自甲氧基、乙氧基、硅氧基或異丙氧；Rf選自單氟代、多氟或全氟的C2-12烯烴基或芳基。?

作為優選的方式，上述氟代烯烴選自3,3,3-三氟丙烯、1H,1H,2H-全氟-1-辛烯、1H,1H,2H-全氟-1-十二烯、1H,1H,2H-全氟-1-癸烯，1H,1H,2H-全氟-1-戊烯和十二氟庚基丙烯中的一種、兩種或三種以上組合；上述含氫烷氧基硅烷選自三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷、二甲基甲氧基硅烷、二甲基乙氧基硅烷、三異丙氧基硅烷和七甲基三硅氧烷中的一種、兩種或三種以上組合。?

上述含氫烷氧基硅烷與氟代烯烴摩爾比優選為0.5～3:1，進一步優選為0.8～1.5:1。?

本發明所述Pt系催化劑與含氫烷氧基硅烷摩爾比優選為1:100000～1:1000。所述Pt催化劑優自Karstedt催化劑、氯鉑酸環酮溶液或Pt-C配合物的異丙醇溶液；進一步優選為Pt-C配合物的異丙醇溶液。?

本發明所述氟代烷基烷氧基硅烷的制備方法，優選的加熱溫度為60～180℃，進一步優選為100～160℃。?

本發明所述反應時間為0.5-20小時，優選為1-6小時。?

本發明所述制備方法特別適合用于制備三氟丙基三甲氧基硅烷，三氟丙基三乙氧基硅烷，全氟辛基三甲氧基硅烷，全氟癸基三乙氧基硅烷或全氟癸基甲基二甲氧基硅烷。?

作為示例，本發明所述氟代烷基烷氧基硅烷的制備方法為：將Pt催化劑和含氫烷氧基硅烷加入攪拌反應器中，加熱，溫度在60-180℃，優先采用100-160℃，然后加入計量好的氟?代烯烴或氟代烯烴和含氫烷氧基硅烷的混合物，完成后保持反應溫度0.5-20小時，最佳選用1-6小時。所得的反應產物通過常壓或減壓蒸餾的方式進行提純，得到目標產物。?

本發明與現有技術相比優點在于：?

（1）采用烷氧基氫硅烷為原料，與傳統的氯硅烷相比腐蝕性小，安全環保。?

（2）采用一步法合成，收率較高可達85%以上?

（3）得到產品品質較好，穩定性強。?

附圖說明

圖1為實施例1制備的全氟癸基三甲氧基硅烷的1H?NMR波譜圖。?

具體實施方式