一种烯丙基硅烷的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种烯丙基硅烷的制备方法，所述烯丙基硅烷的结构通式如式(I)所示；其中，R、R’和R”为相同或不同的，最少保留一個水解活性的基团，R、R’和R”分别独立选自烷氧基、卤素、烷基、不饱和烷基或芳基；包括如下步骤：S1、在氮气氛围下，将R

【技术实现步骤摘要】
一种烯丙基硅烷的制备方法
本专利技术属于高分子合成
，更具体地，涉及一烯丙基硅烷的制备方法。
技术介绍
格氏反应已经有一百多年的历史，世界上所有从事化学合成的化学家，都在自己所研究的领域中，离不开格氏反应的研究工作，而且格氏试剂作为一种传统的有机合成常用试剂，在有机合成领域有着广泛的应用，发挥着重要作用，而且通过它可以制备多种类型的化合物。每年都有许多新的有关格氏试剂的制备及应用的报道，关于格氏试剂的特殊性质的研究也日益深入，因此合理恰当地使用格氏试剂是有机合成领域中不可或缺的条件。通过格氏法合成有机硅烷的技术，无论在国内还是外国，都有不少相关方面的报道。但是，现有的格氏法中步骤繁琐，不利于操作，且生产成本较高，另外还需要使用到有机溶剂，使得在生产过程中存在极大的安全隐患，不利于安全应用到工业化大生产中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于根据现有技术中的不足，提供了一烯丙基硅烷的制备方法。本专利技术的合成方法最明显的不同就在于，其合成的方法是‘一步法’。‘一步法’合成就是，其反应不需要溶剂，避免乙醚、THF等低沸点易爆溶剂的使用，使格氏反应可以很安全应用到工业化大生产中，而且，使格氏反应和取代反应在同一个反应釜内一步完成，大大简化了操作和降低生产成本。本专利技术中含烯丙基的有机硅单体是通过一步格氏法合成，是目前主流使用的硅氢加成方法无法媲美的，硅氢加成只可以做一次的取代反应，然而，格氏反应则可以进一步的取代反应可以进行一次、二次、三次和四次，并且可以根据烯丙基硅烷的不同应用，就很容易合成多种不同结构的含烯丙基有机聚硅氧烷。本专利技术提供的一种含烯丙基的特殊基团有机硅烷的制备方法，完全继承了格氏合成法的优点，抛弃其缺点，特别是反应时要用到大量易燃易爆的溶剂，且有时反应不平稳，可能有爆炸的危险。本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：本专利技术提供了一种烯丙基硅烷的制备方法，所述烯丙基硅烷的结构通式如式(I)所示：其中，R、R’和R”为相同或不同的，最少保留一個水解活性的基团，R、R’和R”分别独立选自烷氧基、卤素、烷基、不饱和烷基或芳基；所述烯丙基硅烷的制备方法，包括如下步骤：S1、在氮气氛围下，将R1R2R3SiR4、镁屑、催化剂混合，加热；S2、在S1的混合溶液中先加入一定量的卤丙烯反应；S3、保温，将S2中反应物在回流温度下反应4-6个小时；S4、加入余量卤丙烯，继续反应，并保温30-50分钟；S2中卤丙烯的加入量占卤丙烯加入总量的50-60％。本专利技术反应原理为：R1R2R3SiR4与烯丙基格氏试剂在催化剂的参与下，加热、搅拌，进行SN1的亲核取代反应，得到具水解活性的烯丙基硅烷产品。优选地，所述催化剂用量为R1R2R3SiR4重量的1-5‰。优选地，所述R1R2R3SiR4中R4为卤基或烷氧基，R1、R2、R3相同或者不同，分别独立选自烷基、芳烃基或取代的烷基、取代的芳烃基。优选地，所用的卤丙烯为被Cl、Br或I取代的烯丙基。优选地，所述卤丙烯的含水量小于100mg/kg。优选地，所用镁屑为新鮮镁屑，或者为经过5％的稀HCl溶液洗涤且烘干备用的镁屑。优选地，所述催化剂为单质碘及碘化物、溴化物、甲氧基氯化鎂、氯化亚銅、乙醚、二丁醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、亚乙基二甲醚、含Cu、Ag、Mg、Al、Zn、Cd、Hg、Co及Ti的卤化物或氰化物、含Na、K、Mg、Cd及Cu的硝酸盐中的一种或多种。优选地，所述R1R2R3SiR4中R4为C1～3烷氧基，R1、R2、R3相同或者不同，分别独立选自C1～3烷基、芳烃基或取代的烷基、取代的芳烃基。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的制备方法不需要使用易燃易爆的溶剂来参与反应，避免了生产的危险，大大简化了工艺步骤和降低成本，以最低的生产成本合成目的产物，同时产物易得，反应收率高，投资少，设备负荷低，设备时空效率高，工程放大效应较小。具体实施方式以下结合具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。除非特别说明，本专利技术所用试剂和材料均为市购。下述各例所用的卤丙烯，均经过脱水处理。其脱水方法是：在直径为40mm，长度为300mm，两端装有法兰及支撑板的玻璃固定床中，加入一定量的5A分子筛。在氮气保护下，使卤丙烯通过固定床，脱出原料中的水分子，定时取样分析，使原料中水分达到小于或等于100mg/kg，并且密封保存备用。实施例1：在带有回流冷凝管、温度计、搅拌器、加热器及平衡加料器的250ml四口玻璃圆底烧瓶中，在氮气保护下，加入15克镁屑，25克氯丙烯，65克甲基三甲氧基硅烷以及0.2克碘，加热回流4.5小时，开始滴加剩余的20克氯丙烯，利用一个小时全部加完。加完后保温30分钟，结束反应。反应液分析结果为甲基二烯丙基甲氧基硅烷收率为89.55％。实施例2：在带有回流冷凝管、温度计、搅拌器、加热器及平衡加料器的250ml四口玻璃圆底烧瓶中，在氮气保护下，加入23克镁屑，35克氯丙烯，110克甲基三甲氧基硅烷以及0.55克碘化钾，加热回流4.5小时，开始滴加剩余的30克氯丙烯，利用一个小时全部加完。加完后保温30分钟，结束反应。反应液分析结果为甲基烯丙基二甲氧基硅烷收率为92.75％。实施例3：在带有回流冷凝管、温度计、搅拌器、加热器及平衡加料器的250ml四口玻璃圆底烧瓶中，在氮气保护下，加入10克镁屑，21克氯丙烯，50克二甲基二甲氧基硅烷以及0.6克碘与碘化钾的混合物(碘化钾占30-55％)，加热回流5小时，开始滴加剩余的10克氯丙烯，利用一个小时全部加完。加完后保温30分钟，结束反应。反应液分析结果为二甲基烯丙基甲氧基硅烷收率为91.51％。实施例4：在带有回流冷凝管、温度计、搅拌器、加热器及平衡加料器的250ml四口玻璃圆底烧瓶中，在氮气保护下，加入17克镁屑，31克氯丙烯，47克四甲氧基硅烷以及0.7克正溴丁烷，加热回流5小时，开始滴加剩余的16克氯丙烯，利用一个小时内全部加完。加完后保温50分钟，结束反应。反应液分析结果为二烯丙基二甲氧基硅烷收率为93.43％。实施例5：在带有回流冷凝管、温度计、搅拌器、加热器及平衡加料器的250ml四口玻璃圆底烧瓶中，在氮气保护下，加入11克镁屑，20克氯丙烯，30克甲基三甲氧基硅烷以及0.2克碘甲烷、3克的乙醚做催化剂，加热回流5.5小时，开始滴加剩余的13克氯丙烯，利用一个小时全部加完。加完后保温70分钟，结束反应。反应液分析结果为甲基二烯丙基甲氧基硅烷收率为88.55％。上述实施实例中的氯丙烯，可以由烯丙基溴、烯丙基碘替换。最后有必要在此指出的是：以上内容只用于对本专利技术技术方案作进一步的详细说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，本领域的技术人员根据本专利技术的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烯丙基硅烷的制备方法，其特征在于，所述烯丙基硅烷的结构通式如式(I)所示：

【技术特征摘要】
1.一种烯丙基硅烷的制备方法，其特征在于，所述烯丙基硅烷的结构通式如式(I)所示：其中，R、R’和R”为相同或不同的，最少保留一個水解活性的基团，R、R’和R”分别独立选自烷氧基、卤素、烷基、不饱和烷基或芳基；所述烯丙基硅烷的制备方法，包括如下步骤：S1、在氮气氛围下，将R1R2R3SiR4、镁屑、催化剂混合，加热；S2、在S1的混合溶液中先加入一定量的卤丙烯反应；S3、保温，将S2中反应物在回流温度下反应4-6个小时；S4、加入余量卤丙烯，继续反应，并保温30-50分钟；S2中卤丙烯的加入量占卤丙烯加入总量的50-60％。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂用量为R1R2R3SiR4重量的1-5‰。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述R1R2R3SiR4中R4为卤基或烷氧基，R1、R2、R3相同或者不同，分别独立选自烷基、芳烃基或取代的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晖宇，
申请(专利权)人：广东信翼科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44