一種[3-（烷氧基硅基）丙基]乙二胺的制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種[3-（烷氧基硅基）丙基]乙二胺的制備工藝，屬有機化工【技術領域】。本發明采用3-氯丙基烷氧基硅烷和N-（2-氨乙基）-3-氨丙基烷氧基硅烷，在130-135℃攪拌反應，反應完成將粗品過濾用低沸點非極性溶劑洗滌后拔出低沸得到[3-（烷氧基硅基）丙基]乙二胺產品，本發明采用定量反應，物料反應徹底，產品轉化率高，能耗低，產品含量高，溶劑可重復使用，無環境污染。設備工藝簡單，適合工業化生產。
【專利說明】-種[3-(烷氧基硅基）丙基]乙二胺的制備工藝

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種[3-(烷氧基硅基）丙基]乙二胺的制備工藝，屬有機化工技術領 域。

【背景技術】
[0002] [3-(烷氧基硅基）丙基]乙二胺是一種帶有兩個活性氨基基團和可水解的烷氧 基硅基的雙官能團有機硅烷，這種雙官能團結構賦予了一些特殊的性能：它能將無機材料 如玻璃、金屬、填料等與有機高分子材料如熱固性、熱塑性、彈性體等有機地鍵合在一起，從 而可作為粘接促進劑和表面改進劑。[3_ (烷氧基硅基）丙基]乙二胺的水解過程自動發 生，適用于無機基材如玻璃和玻纖。它在很多應用領域是一種重要的工業添加劑：在玻纖/ 電子部復合材料上作為整理或浸潤劑組分；作為玻璃和金屬的底涂；在鑄造樹脂上做添加 齊?;在硅橡膠領域作為密封劑和膠粘劑；在無機填充型聚合物上作為填料和顏料的預處理 劑或添加劑；在油漆和涂料領域，作為添加劑或底涂提高對基材的附著力。[3-(烷氧基硅 基）丙基]乙二胺的重要功效還在于提高產品性能，如：彎曲強度、拉伸強度、對沖強度和彈 性體模量，提高耐濕氣性和抗腐蝕性；提高產品加工性能如粘結力。
[0003] 關于[3-(烷氧基硅基）丙基]乙二胺的制備方法，國內外均無相關報道，國外只 有Degussa和Dow Corning有類似結構的產品，如DynasylanDAMO-Τ和0FS-6020,但其中
[3-(烷氧基硅基）丙基]乙二胺的含量只有30%。


【發明內容】

[0004] 本發明的目的在于：提供一種具有產品含量高，能耗低，環境污染小，設備工藝簡 單等特點，且適合工業化生產的[3-(烷氧基硅基）丙基]乙二胺制備工藝。
[0005] 本發明的技術方案是： 一種[3-(烷氧基硅基）丙基]乙二胺制備工藝，其特征在于：它包括以下步驟： 1 )、按1 :2的投料比，首先將3-氯丙基烷氧基硅烷原料抽入至計量罐中，再將N-( 2-氨 乙基）-3-氨丙基烷氧基硅烷原料抽入反應釜，攪拌下將釜溫升到130-135?，攪拌轉速為 90轉/分； 2) 、釜溫升到130-135°C后，將計量罐中的3-氯丙基烷氧基硅烷在3- 4小時內滴加到 反應釜中；滴加進料完后在130-135°C條件下繼續保溫反應為4小時； 3) 、4小時保溫反應完成后按常規工藝過濾，所得濾渣用低沸點非極性溶劑洗滌，得副 廣物N- (2-氨乙基)_3_氨丙基燒氧基娃燒鹽酸鹽；將濾液和洗漆液混合得[3-(二甲氧基 硅基）丙基]乙二胺粗品，將粗品按常規工藝真空蒸餾，以蒸餾出洗滌液中殘留的低沸點非 極性溶劑，得：[3-(烷氧基硅基）丙基]乙二胺成品。
[0006] 其化學反應式為： ClCH^H^H^iR^-^^)^ 2 NH2CH2CH2NHCH2CH2CH 2SiR23_n(CH3)n -? NWHjECWHJiRVn (CH3) n] [CH2CH2CH2SiR23_n(CH 3)n + NH2CH2CH2NHCH2CH2CH 2SiR23_n (CH3) n HC1 其中n為0或1 ; R1 和 R2 為 OCH3, OCH2CH3, OCH2CH2CH3, OCH2CH2OCH3， OCH (013)2，# 可以同 R2-樣。
[0007] 所述的低沸點非極性溶劑為沸點低于150°c的醚、烴、苯類物質，如乙醚、環己烷、 石油醚、氯仿、苯等中的任意一種。
[0008] 所述的3-氯丙基烷氧基硅烷的結構式為：ClO^a^CHjiRVJCHl，其中η為0 或 1，R1 為 0CH3, 0CH2CH3, 0CH2CH2CH3, 0CH2CH20CH3, OCH (CH3) 2; 所述的N- (2-氛乙基）_3_氛丙基燒氧基娃燒的結構式為：NH2CH2CH2NHCH 2CH2CH2Si R23_n(CH3)n，其中 η 為 0 或 1，R2 為 0CH3, 0CH2CH3, 0CH2CH2CH3, 0CH2CH20CH3, OCH (CH3) 2 ; 所述的[3-(烷氧基硅基)丙基]乙二胺的結構式為：(CH3) n] [CH2CH2CH2SiR23_n(CH 3)n]，其中 η 為 0 或 1 J1，R2 為 0CH3, 0CH2CH3, 0CH2CH2CH3, 0CH2CH20CH3， OCH (CH3) 2 ； 所述的N- (2-氨乙基）-3-氨丙基烷氧基硅烷鹽酸鹽的結構式為： NH2CH2CH2NHCH2CH2CH 2SiR23_n(CH3)n HC1，其中 η 為 0 或 1，R2 為 0CH3,0CH2CH3,0CH2CH 2CH3， och2ch2och3,och (ch3)2。
[0009] 本發明的優點在于： 本發明采用定量反應，物料反應徹底，產品轉化率高，能耗低，產品含量高，溶劑可重復 使用，無環境污染。設備工藝簡單，適合工業化生產。 具體實施方案
[0010] 實施例1. 按1 :2的投料比，首先將lmol (198. 7克）氯丙基三甲氧基硅烷原料抽入至計量罐中， 再將2mol (444. 8克）N- (2-氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷原料抽入反應釜，90轉/ 分攪拌條件下將釜溫升到135°C。釜溫升到135°C后，采用滴液漏斗滴加的方式，將計量罐 中的氯丙基三甲氧基硅烷在3小時內滴加到反應釜中，滴加完畢后在135°C條件下繼續保 溫反應4小時。4小時保溫反應完成后將釜溫降到40°C以下按常規工藝過濾，所得濾渣用 200克環己烷洗滌，得副產品N- (2-氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷鹽酸鹽261. 1克，將 濾液和洗滌液混合，得[3-(三甲氧基硅基）丙基]乙二胺粗品578. 4克，將粗品按常規工 藝真空蒸餾，以蒸餾出洗滌液中殘留的環己烷，得：雙[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺成 品379. 6克，GC檢測含量為94. 3%，產品質量收率為59%。
[0011] 實施例2 按1 :2的投料比，首先將2mol (397. 4克）氯丙基三甲氧基硅烷原料抽入至計量罐中， 再將4mol (889. 6克)N- (2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷原料抽入反應釜，90轉/分 攪拌條件下將釜溫升到130°C。釜溫升到130°C后，采用滴液漏斗滴加的方式，將計量罐中 的氯丙基三甲氧基硅烷在3. 5小時內滴加到反應釜中，滴加完畢后在130°C條件下繼續保 溫反應4小時。4小時保溫反應完成后將釜溫降到40°C以下按常規工藝過濾，所得濾渣用 400克石油醚洗滌，得副產品N- (2-氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷鹽酸鹽525. 3克，將 所得濾液和洗滌液混合，得：雙[3-(三甲氧基硅基）丙基]乙二胺粗品1151. 1克，將粗品 按常規工藝真空蒸餾，以蒸餾出洗滌液中殘留的石油醚，得：雙[3-(三甲氧基硅基）丙基] 乙二胺成品752. 8克，GC檢測含量為93. 8%，產品質量收率為58. 5%。
[0012] 實施例3 按1 :2的投料比，首先將lOmol (1987克）氯丙基三甲氧基硅烷原料抽入至計量罐中， 再將20mol (4448克)N- (2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷原料抽入反應釜，90轉/分 攪拌條件下將釜溫升到135°C。釜溫升到135°C后，采用滴液漏斗滴加的方式，將計量罐中 的氯丙基三甲氧基硅烷3小時內滴加到反應釜中，滴加完畢后在135°C條件下繼續(保溫反 應4小時。4小時保溫反應完成后將釜溫降到40°C以下按常規工藝過濾，所得濾渣用2000 克苯洗漆，得副廣品N- (2-氨乙基）_3_氨丙基二甲氧基娃燒鹽酸鹽2642克，將所得濾液 和洗滌液合并混合，得：雙[3-(三甲氧基硅基）丙基]乙二胺粗品5822克，將粗品按常規 工藝真空蒸餾，以蒸餾出洗滌液中殘留的苯，得：雙[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺成品 3791克，GC檢測含量為93. 6%，產品質量收率為58. 6%。
[0013] 實施例4 按1 :2的投料比，首先將lOOOmol (198. 7公斤）氯丙基三甲氧基硅烷原料抽入至計量 罐中，再將2000mol (444. 8公斤）N- (2-氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷原料抽入反應 釜，90轉/分攪拌條件下將釜溫升到135°C。釜溫升到135°C后，采用滴液漏斗滴加的方式， 將計量罐中的氯丙基三甲氧基硅烷4小時內滴加到反應釜中，滴加完畢后在135°C條件下 繼續保溫反應4小時。4小時保溫反應完成后將釜溫降到40°C以下按常規工藝過濾，所得 濾禮:用200公斤氣仿洗漆，得副廣品N- (2_氛乙基)_3_氛丙基二甲氧基娃燒鹽酸鹽260. 8 公斤，將所得濾液和洗滌液混合，得：雙[3_(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺粗品579. 5公斤， 將粗品按常規工藝真空蒸餾，以蒸餾出洗滌液中殘留的氯仿，得：雙[3-(三甲氧基硅基)丙 基]乙二胺成品378. 5公斤，GC檢測含量為94. 4%，產品質量收率為58. 8%。
[0014] 實施例5 按1 :2的投料比，首先將lmol (240. 8克）氯丙基三乙氧基硅烷原料抽入至計量罐中， 再將2mol (528. 8克)N- (2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷原料抽入反應釜，90轉/分 攪拌條件下將釜溫升到130°C。釜溫升到130°C后，采用滴液漏斗滴加的方式，將計量罐中 的氯丙基三乙氧基硅烷3小時內滴加到反應釜中，滴加完畢后在130°C條件下繼續保溫反 應4小時。4小時保溫反應完成后將釜溫降到40°C以下按常規工藝過濾，所得濾渣用200 克環己燒洗漆，得副廣品N- (2_氛乙基)_3_氛丙基二乙氧基娃燒鹽酸鹽302. 4克，將所得 濾液和洗滌液混合合并，得：雙[3-(三乙氧基硅基)丙基]乙二胺粗品658. 4克，將粗品按 常規工藝真空蒸餾，以蒸餾出洗滌液中殘留的環己烷，得：雙[3-(三乙氧基硅基)丙基]乙 二胺成品467. 9克，GC檢測含量為94. 4%，產品質量收率為60. 7%。
[0015] 實施例6 按1 :2的投料比，首先將lmol (240. 8克）氯丙基三乙氧基硅烷原料抽入至計量罐中， 再將2mol (444. 8克)N- (2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷原料抽入反應釜，90轉/分 攪拌條件下將釜溫升到130°C。釜溫升到130°C后，采用滴液漏斗滴加的方式，將計量罐中 的氯丙基三乙氧基硅烷3小時內滴加到反應釜中，滴加完畢后在130°C條件下繼續保溫反 應4小時。4小時保溫反應完成后將釜溫降到40°C以下按常規工藝過濾，所得濾渣用200 克石油醚洗滌，得副產品N- (2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷鹽酸鹽261. 5克，將濾液 和洗滌液合并，得：N，N-[3-(三甲氧基硅基)丙基][3-(三乙氧基硅基)乙二胺粗品618. 4 克，將粗品按常規工藝真空蒸餾，以蒸餾出洗滌液中殘留的石油醚，得：N，N-[3-(三甲氧基 硅基）丙基][3-(三乙氧基硅基）乙二胺成品425. 1克，GC檢測含量為93. 7%，產品質量收 率為62%。
[0016] 實施例7 按1 :2的投料比，首先將lmol (198. 7克）氯丙基三甲氧基硅烷原料抽入至計量罐中， 再將2mol (412. 8克)N- (2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷原料抽入反應釜，90轉 /分攪拌條件下將釜溫升到135°C。釜溫升到135°C后，采用滴液漏斗滴加的方式，將計量罐 中的氯丙基三甲氧基硅烷3小時內滴加到反應釜中，滴加完畢后在135°C條件下繼續保溫 反應4小時。4小時保溫反應完成后將釜溫降到40°C以下按常規工藝過濾，所得濾渣用200 克苯洗滌，得副產品N- (2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷鹽酸鹽245. 6克，將所得 濾液和洗滌液混合，得：雙[3-(甲基二甲氧基硅基)丙基]乙二胺粗品571. 6克，將粗品按 常規工藝真空蒸餾，以蒸餾出洗滌液中殘留的苯，得：雙[3-(甲基二甲氧基硅基)丙基]乙 二胺成品364. 7克，GC檢測含量為95. 4%，產品質量收率為59. 6%。
[0017] 實施例8 按1 :2的投料比，首先將lmol (182. 7克)氯丙基甲基二甲氧基硅烷原料抽入至計量罐 中，再將2mol (444.8克）N- (2-氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷原料抽入反應釜，90轉 /分攪拌條件下將釜溫升到135°C。釜溫升到135°C后，采用滴液漏斗滴加的方式，將計量 罐中的氯丙基甲基二甲氧基硅烷4小時內滴加到反應釜中，滴加完畢后在135°C條件下繼 續保溫反應4小時。4小時保溫反應完成后將釜溫降到40°C以下按常規工藝過濾，所得濾 禮:用200克氣仿洗漆，得副廣品N- (2_氛乙基)_3_氛丙基二甲氧基娃燒鹽酸鹽263. 5克， 將所得濾液和洗滌液合并混合，得：N，N-[3-(三甲氧基硅基）丙基][3-(甲基二甲氧基硅 基）丙基]乙二胺粗品564. 7克，將粗品按常規工藝真空蒸餾，以蒸餾出洗滌液中殘留的氯 仿，得：N，N-[3-(二甲氧基娃基)丙基][3 -(甲基_甲氧基娃基)丙基]乙_胺成品363. 2 克，GC檢測含量為95. 5%，產品質量收率為57. 9%。
[0018] 實施例9 按1 :2的投料比，首先將lmol (330. 5克）氯丙基三-(2-甲氧乙氧基）硅烷原料抽 入至計量罐中，再將2mol (444. 8克）N- (2-氨乙基）-3-氨丙基三甲氧基硅烷原料抽入 反應釜，90轉/分攪拌條件下將釜溫升到130°C。釜溫升到130°C后，采用滴液漏斗滴加的 方式，將計量_中的氯丙基二 _ (2-甲氧乙氧基）娃燒在4小時內滴加到反應荃中，滴加完 畢后在130°C條件下繼續保溫反應4小時。4小時保溫反應完成后將釜溫降到40°C以下按 常規工藝過濾，所得濾渣用200克環己烷洗滌，得副產品N- (2-氨乙基）-3-氨丙基三甲 氧基硅烷鹽酸鹽263. 5克，將所得濾液和洗滌液合并，得：N，N-[3-(三甲氧基硅基）丙基] [3-(二-2_甲氧乙氧基娃基)丙基]乙二胺粗品712. 8克，將粗品按常規工藝真空蒸饋，以 蒸餾出洗滌液中殘留的環己烷，得：N，N-[3-(三甲氧基硅基）丙基][3-(三-2-甲氧乙氧 基硅基）丙基]乙二胺成品515. 9克，GC檢測含量為93. 7%，產品質量收率為66. 5%。
【權利要求】
1. 一種[3-(烷氧基硅基）丙基]乙二胺制備工藝，其特征在于：它包括以下步驟： 1 )、按1 :2的投料比，首先將3-氯丙基烷氧基硅烷原料抽入至計量罐中，再將N-( 2-氨 乙基）-3-氨丙基烷氧基硅烷原料抽入反應釜，攪拌下將釜溫升到130-135?，攪拌轉速為 90轉/分； 2) 、釜溫升到130-135°C后，將計量罐中的3-氯丙基烷氧基硅烷在3- 4小時內滴加到 反應釜中；滴加進料完后在130-135°C條件下繼續保溫反應為4小時； 3) 、4小時保溫反應完成后按常規工藝過濾，所得濾渣用低沸點非極性溶劑洗滌，得副 廣物N- (2-氨乙基)_3_氨丙基燒氧基娃燒鹽酸鹽；將濾液和洗漆液混合得[3-(二甲氧基 硅基）丙基]乙二胺粗品，將粗品按常規工藝真空蒸餾，以蒸餾出洗滌液中殘留的低沸點非 極性溶劑，得：[3-(烷氧基硅基）丙基]乙二胺成品。
2. 根據權利要求1所述的一種[3-(烷氧基硅基)丙基]乙二胺制備工藝，其特征在于： 所述的低沸點非極性溶劑為沸點低于150°C的醚、烴、苯類物質，如乙醚、環己烷、石油醚、氯 仿、苯等中的任意一種。
3. 根據權利要求1所述的一種[3-(烷氧基硅基)丙基]乙二胺制備工藝，其特征在于： 所述3-氯丙基烷氧基硅烷的結構式為：ClO^a^a^SiRKCHl，其中η為0或1，R1為 och3, och2ch3, och2ch2ch3, och2ch2och3, och (ch3) 2〇
4. 根據權利要求1所述的一種[3-(烷氧基硅基)丙基]乙二胺制備工藝，其特征在于： 所述N- (2-氨乙基）-3-氨丙基烷氧基硅烷的結構式為：NH2CH2CH2NHCH 2CH2CH2Si R23_n(CH3) n，其中 η 為 0 或 1，R2 為 0CH3, 0CH2CH3, 0CH2CH2CH3, 0CH2CH20CH3, OCH (CH3) 2。
5. 根據權利要求1所述的一種[3-(烷氧基硅基）丙基]乙二胺制備工藝，其特征在 于：所述[3-(烷氧基硅基）丙基]乙二胺的結構式為：(ch 3)j [CH2CH2CH2SiR23_n(CH 3)n]，其中 η 為 0 或 1; R1，R2 為 0CH3,0CH2CH3,0CH2CH 2CH3,0CH2CH20CH3, OCH (CH3)2。
6. 根據權利要求1所述的一種[3-(烷氧基硅基）丙基]乙二胺制備工藝，其特征在 于：所述N- (2-氨乙基）-3-氨丙基烷氧基硅烷鹽酸鹽的結構式為： NH2CH2CH2NHCH2CH2CH 2SiR23_n(CH3)n HC1，其中 η 為 0 或 1，R2 為 0CH3,0CH2CH3,0CH2CH 2CH3， och2ch2och3,och (ch3)2。
【文檔編號】C07F7/18GK104140437SQ201410363251
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】胡江華, 秦傳俊, 甘俊, 陳圣云, 甘書官 申請人:荊州市江漢精細化工有限公司