[發明專利]一種長鏈氟烴基甲基氯硅烷的合成方法

有效

• 申請號: 201410648657.9
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104497033B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 向德軒;陳欣;王樹華;周強
• 申請（專利權）人: 衢州氟硅技術研究院
• 主分類號: C07F7/12
• 分類號: C07F7/12
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 施少鋒

本發明公開了一種長鏈氟烴基甲基氯硅烷的合成方法，以長鏈氟烴基乙烯和含氫氯硅烷作為原料，加入由聚乙烯基硅氧烷、白色擔體和氯鉑酸乙醚溶液制得的鉑催化劑，通過加熱、冷卻、過濾和精餾得到長鏈氟烴基甲基硅烷產品。本發明采用半連續進料的方式進行反應，克服了原有反應中沖溫沖壓嚴重、反應不易控制等問題，提高了該工藝路線操作的安全性，產品收率高。

技術領域

本發明涉及有機合成領域，尤其涉及一種長鏈氟烴基甲基氯硅烷的合成方法。

背景技術

氟烴基氯硅烷是一種重要的有機硅中間體，它是制備氟硅橡膠、氟硅樹脂、氟硅偶聯劑、氟硅油等氟硅產品必不可少的原料，由它制備的密封圈、涂料、潤滑劑、消泡劑、脫模劑及織物、皮革用防水防污整理劑等產品性能優越，并已在飛機、汽車、機械、化工、輕工、紡織及軍事等工業領域中得到廣泛應用。

氟烴基氯硅烷最主要的合成方法是硅氫加成反應，它最早由P.Tarrant于1957年在JACS上報到。硅氫加成反應一般在高壓容內反應，反應時放出熱量，特別是在高活性的氯鉑酸催化下反應急劇進行，放出的熱會使反應出現明顯的沖溫沖壓現象，在生產過程中產生安全隱患。同時，Y.Furukawa在Journal of Polymer Science Part A:PolymerChemistry中指出在高溫下氟烯烴會發生異構，生成副產物氟化硅烷。

在專利GB2443626中，通過往反應體系中加入一定量的溶劑，來實現防止反應溫度的急劇上升。但是，溶劑的使用不僅降低了生產效率，增加了生產的成本，同時溶劑的使用也給環境帶來了危害。

專利US 5869728和US 6255516建議將氟烴基乙烯逐滴地引入到硅烷和催化劑的混合物中，這降低了存在于氟化烯烴中的碘化物離子使催化劑中毒的風險，且防止了反應溫度的急劇上升。然而，將硅烷與催化劑混合還可以導致許多不期望的副工藝，諸如例如硅烷的重新分布；同時，鉑催化劑未經過預活化， 大大降低了催化效率，降低了主要工藝的收率。

硅氫加成反應在大氣壓力下進行時需要非常長的反應時間，而且所需反應溫度高，這會導致含氫硅烷和氟烴基乙烯的異構化，從而降低主產物的收率。常壓下反應時含氫硅烷容易逸出反應體系，潮解后對設備造成腐蝕、對環境造成污染。

硅氫加成中用到的催化劑多為氯鉑酸的溶液或其配合物，這些催化劑在反應完成后難以回收再利用。在專利US6177585中，報到了一種碳負載的鉑-銅催化劑，它可用于催化三氟丙烯與甲基氫二氯硅烷加成反應。然而，其較高的鉑含量(0.1％)及氟烯烴較低的轉化率(75％)都使該工藝的成本提高，難以實現工業化。

發明內容

本發明針對現有技術的不足之處，提供一種工藝簡單、高收率、操作安全的長鏈氟烴基甲基氯硅烷的合成方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種長鏈氟烴基甲基氯硅烷的合成方法，其特征在于包括如下步驟：

a)將丙酮溶液中加入聚乙烯基硅氧烷進行超聲溶解，再加入白色擔體進行回流，過濾后烘干，然后向烘干后的產物中加入氯鉑酸乙醚溶液，并通入氮氣進行回流，經冷卻、過濾、干燥后得到鉑催化劑；