用于制备丙烯酰氧基硅烷的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于制备丙烯酰氧基硅烷的方法，其包括使具有式[CR22＝CR1COO-]aMa+(I)的羧酸的金属盐与具有式XR3Si(OR4)nR53-n(II)的卤代有机烷氧基硅烷在50至160℃的温度下在溶剂油和相转移催化剂的存在下反应，以形成包含丙烯酰氧基硅烷和具有式Ma+X-a(III)的金属卤化物的混合物，其中R1为H或C1-C6烃基，每个R2独立地为R1或[COO-]aMa+，Ma+为碱金属阳离子或碱土金属阳离子，a为1或2，X为卤素，R3为C1-C6亚烃基，每个R4独立地为C1-C10烃基，每个R5独立地为R1，且n为1至3的整数。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2011年9月20日，申请号为201180047660.X，发明名称为“用于制备丙烯酰氧基硅烷的方法”的申请的分案申请。相关专利申请的交叉引用无
本专利技术涉及一种用于制备丙烯酰氧基硅烷的方法，其包括在溶剂油和相转移催化剂的存在下使不饱和羧酸的金属盐与卤代有机烷氧基硅烷反应，以形成包含金属卤化物和丙烯酰氧基硅烷的混合物，以及从所述混合物中去除所述金属卤化物的至少一部分。本专利技术也涉及一种纯化丙烯酰氧基硅烷的方法，所述方法包括使用包含水和任选的第二金属卤化物的溶液洗涤包含丙烯酰氧基硅烷、第一金属卤化物和非极性溶剂的混合物，以产生包含丙烯酰氧基硅烷的有机相和包含所述第一金属卤化物的至少一部分的水相。
技术介绍
含有丙烯酰氧基的不饱和有机烷氧基硅烷，如3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，已通过卤代有机烷氧基硅烷与不饱和羧酸的金属盐(如丙烯酸钠)在合适的相转移催化剂的存在下的亲核取代反应而制得。除了所需的硅烷产物之外，该方法产生金属卤化物沉淀作为副产物，所述金属卤化物沉淀是不希望在硅烷产物中的，且必须被去除。金属卤化物沉淀的一部分具有不沉降为不同的层的细小粒度，从而难以在商业规模上从沉淀滗析产物。另外，不进行使用水的洗涤，以避免硅烷的水解和难以分离的分散体的形成。因此，金属卤化物通常通过过滤去除。然而，过滤细小粒度和大量的金属卤化物沉淀需要大量时间，因此过滤是商业规模生产的显著瓶颈。因此，需要一种用于制备丙烯酰氧基硅烷的方法，所述方法产生金属卤化物副产物沉淀，所述金属卤化物副产物沉淀更易于从含有丙烯酰氧基的有机烷氧基硅烷中去除。也需要一种新方法以从丙烯酰氧基硅烷和金属卤化物的混合物中快速去除金属卤化物。
技术实现思路
本专利技术的第一方法涉及一种用于制备丙烯酰氧基硅烷的方法，其包括使具有式[CR22＝CR1COO-]aMa+(I)的羧酸的金属盐与具有式XR3Si(OR4)nR53-n(II)的卤代有机烷氧基硅烷在50至160℃的温度在溶剂油和相转移催化剂的存在下反应，以形成包含丙烯酰氧基硅烷和具有式Ma+X-a(III)的金属卤化物的混合物，其中R1为H或C1-C6烃基，每个R2独立地为R1或[COO-]aMa+，Ma+为碱金属阳离子或碱土金属阳离子，a为1或2，X为卤素，R3为C1-C6亚烃基，每个R4独立地为C1-C10烃基，每个R5独立地为R1，且n为1至3的整数。在该方法中，丙烯酰氧基硅烷可具有式CR62＝CR1COOR3Si(OR4)nR53-n(IV)，其中R1、R3、R4、R5和n如上所定义，且其中每个R6独立地为H、C1-C6烃基或COOR3Si(OR4)nR53-n，其中R3、R4、R5和n如上所定义。该方法还可包括通过过滤、滗析或离心且滗析而从所述混合物中去除所述金属卤化物的至少一部分。在该方法中，所述溶剂油可以为30至60％(w/w)。在该方法中，Ma+可以为钠离子或钾离子，a可以为1，且X可以为氯。在该方法中，每个R1可以独立地为H、甲基或[CH2COO-]Ma+，每个R2可以独立地为H、甲基或[COO-]aMa+，R3可以为亚甲基、亚乙基或亚丙基，每个R4可以独立地为甲基或乙基，每个R5可以独立地为H、甲基或乙基，且n可以为3。在该方法中，所述相转移催化剂可以为四丁基溴化铵。该方法还可包括回收所述丙烯酰氧基硅烷。在该方法中，羧酸的金属盐可选自延胡索酸的金属盐或丙烯酸的金属盐。在该方法中，所述丙烯酰氧基硅烷可以为γ-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、双(γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)延胡索酸酯或双(γ-三乙氧基甲硅烷基丙基)延胡索酸酯。本专利技术的第一方法制得丙烯酰氧基硅烷。此外，本专利技术的第一方法制得粗金属卤化物沉淀，所述粗金属卤化物沉淀需要更少的时间过滤，并从丙烯酰氧基硅烷快速分离，从而形成能够从金属卤化物有效滗析丙烯酰氧基硅烷的不同的层。本专利技术的第二方法涉及一种纯化丙烯酰氧基硅烷的方法，其包括使用包含水和任选的第二金属卤化物的溶液洗涤包含丙烯酰氧基硅烷、第一金属卤化物和非极性溶剂的混合物，以产生包含丙烯酰氧基硅烷的有机相和包含所述第一金属卤化物的至少一部分的水相。在该方法中，所述丙烯酰氧基硅烷可具有式CR62＝CR1COOR3Si(OR4)nR53-n(IV)，其中R1为H或C1-C6烃基，R3为C1-C6亚烃基，每个R4独立地为C1-C10烃基，每个R5独立地为H或C1-C6烃基，每个R6独立地为H、C1-C6烃基或-COOR3Si(OR4)nR53-n，其中R3、R4和R5如上所定义，且n为1至3的整数。在该方法中，所述非极性溶剂可以为10至90％(w/w)。在该方法中，所述第一金属卤化物和第二金属卤化物可根据式Ma+X-a(III)，其中Ma+为碱金属阳离子或碱土金属阳离子，X为卤素，且a为1或2。在该方法中，所述溶液可包含0％至小于饱和浓度的第二金属卤化物。在该方法中，可使用足够量的所述溶液洗涤所述混合物，使得所述第一金属卤化物和所述第二金属卤化物一起为所述第一金属卤化物、所述第二金属卤化物和所述水的组合重量的至少15％(w/w)。该方法还可包括通过以下方式来形成所述混合物：使具有式[CR22＝CR1COO-]aMa+(I)的羧酸的金属盐与具有式XR3Si(OR4)nR53-n(II)的卤代有机烷氧基硅烷在50至160℃的温度在非极性溶剂和相转移催化剂的存在下反应，以形成包含丙烯酰氧基硅烷和具有式Ma+X-a(III)的金属卤化物的混合物，其中每个R1独立地为H或C1-C6烃基，每个R2独立地为R1或[COO-]aMa+，R3为C1-C6亚烃基，每个R4独立地为C1-C10烃基，每个R5独立地为R1，每个Ma+为碱金属阳离子或碱土金属阳离子，a为1或2，X为卤素，且n为1至3的整数。在该方法中，每个R2可以独立地为H、甲基或[COO-]aMa+，R1可以为H或甲基，R3可以为亚甲基、亚乙基或亚丙基，R4可以为甲基、乙基或丙基，R5可以为H、甲基或乙基，X可以为氯，且n可以为2或3。在该方法中，Ma+可以为钾阳离子或钠阳离子，X可以为氯，且a可以为1。在该方法中，所述相转移催化剂可以为四丁基溴化铵。在该方法中，所述混合物可包含30至60％(w/w)的非极性溶剂，且其中所述非极性溶剂具有小于1.0g/ml的密度和10以下的介电常数。在该方法中，所述非极性溶剂可以为...

【技术保护点】
一种纯化丙烯酰氧基硅烷的方法，所述方法包括使用包含水和任选的第二金属卤化物的溶液洗涤包含丙烯酰氧基硅烷、第一金属卤化物和非极性溶剂的混合物，以产生包含丙烯酰氧基硅烷的有机相和包含所述第一金属卤化物的至少一部分的水相。

【技术特征摘要】
2010.09.30 US 61/388,0791.一种纯化丙烯酰氧基硅烷的方法，所述方法包括使用包含水和任选
的第二金属卤化物的溶液洗涤包含丙烯酰氧基硅烷、第一金属卤化
物和非极性溶剂的混合物，以产生包含丙烯酰氧基硅烷的有机相和
包含所述第一金属卤化物的至少一部分的水相。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述丙烯酰氧基硅烷具有式
CR62＝CR1COOR3Si(OR4)nR53-n(IV)，其中R1为H或C1-C6烃基，R3为C1-C6亚烃基，每个R4独立地为C1-C10烃基，每个R5独立地为H
或C1-C6烃基，每个R6独立地为H、C1-C6烃基或-COOR3Si(OR4)nR53-n，其中R3、R4和R5如上所定义，且n为1至3的整数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其还包括以下限制g)至i)中的至少
一个：
g)其中所述非极性溶剂为10至90％(w/w)；
h)其中所述第一金属卤化物和第二金属卤化物根据式Ma+X-a(III)，其中Ma+为碱金属阳离子或碱土金属阳离子，X为卤素，且a
为1或2；
i)其中所述溶液包含0％至小于饱和浓度的第二金属卤化物。
4.根据权利要求1所述的方法，其中使用足够量的所述溶液洗涤所述混
合物，使得所述第一金属卤化物和所述第二金属卤化物一起为所述
第一金属卤化物、所述第二金属卤化物和所述水的组合重量的至少
15％(w/w)。
5.根据权利要求1所述的方法，其还包括通过以下方式来形成所述混合
物：使具有式[CR...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·胡普费尔德，萧冰·周，
申请(专利权)人：道康宁公司，
类型：发明
国别省市：美国;US