一種2-（3，4環(huán)氧環(huán)己烷基）乙基三甲氧基硅烷的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明一種2-（3，4環(huán)氧環(huán)己烷基）乙基三甲氧基硅烷的制備方法，屬有機化學領(lǐng)域。本發(fā)明采用三甲氧基硅烷與4-乙烯基環(huán)氧環(huán)已烷按1：1.0-2.0摩爾比反應，在反應釜中加催化劑在40-150度條件下進行加成反應，在130-140度溫度段內(nèi)進行負壓蒸餾。不需要加入額外溶劑，工藝和設(shè)備簡單，催化劑用量小，成本低，目標產(chǎn)物收率高，反應收率達到90%，產(chǎn)品含量達到99%以上，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】-種2- (3,4環(huán)氧環(huán)己烷基）乙基三甲氧基硅烷的制備方 法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一種2- (3,4環(huán)氧環(huán)己烷基)乙基三甲氧基硅烷的制備方法，屬有機化學領(lǐng) 域。

【背景技術(shù)】
[0002] 2-(3,4環(huán)氧環(huán)已烷基)乙基三甲氧基硅烷是一種重要的硅烷偶聯(lián)劑，它的分子中 含有一個環(huán)氧環(huán)己烷的環(huán)使其表現(xiàn)出優(yōu)異的理化性能。如被用作玻璃纖維增強復合材料， 提高復合材料的機械強度。用于改善無機填料與樹脂間的相容性和黏結(jié)性，改善電路板的 濕態(tài)電絕緣性，用于黏接劑、密封膠，可有效提高橡膠或樹脂對各類基材（如玻璃、混凝土、 石料、合金）的干態(tài)黏接力，而且能有效的改善他們的濕態(tài)黏接力；用于環(huán)氧涂料，可有效 提1?涂料的附著力、防污力及防氧化黃變等。
[0003] 目前關(guān)于2- (3,4環(huán)氧環(huán)已烷基）乙基三甲氧基硅烷的合成，國外有相關(guān)專利報 道，但其存有副產(chǎn)物較多，分離困難，收率偏低的缺陷。而國內(nèi)還未見有相關(guān)文獻報道；但 與其類似的環(huán)氧硅烷的合成報道較多，據(jù)文獻報道，硅氫加成反應所用的的催化劑多是第 W族過渡金屬催化劑，其中尤以Pt系催化劑應用最為廣泛。工業(yè)生產(chǎn)中較為常見的用于生 產(chǎn)娃燒衍生物的催化劑以H2PtCl 6的異丙醇溶液（Speier催化劑）和Karstedt催化劑居 多。Speier催化劑的選擇性很高，但不足是反應的誘導期過長，溫度升高很突然，難以控 制。Karstedt催化劑的催化活性很高，但是反應的選擇性不理想，副產(chǎn)物較多且難以分離， 使其應用受到限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于，提供一種不需要加入額外溶劑，工藝和設(shè)備簡單，催化劑用量 小，成本低，目標產(chǎn)物收率高，且目標產(chǎn)物易分離，產(chǎn)品含量高的2- (3,4環(huán)氧環(huán)己烷基）乙 基三甲氧基硅烷的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是： 一種2- (3,4環(huán)氧環(huán)已烷基）乙基三甲氧基硅烷的制備方法，其特征在于：它包括以下 步驟； 1) 、在裝有攪拌子、溫度計的反應容器中加入乙烯基環(huán)氧環(huán)已烷、催化劑，并同時攪拌 升溫至40-150°C， 2) 、待升溫至40-150°C后，在10_30ml/min的條件下滴加含氫硅烷， 3) 、含氫硅烷滴加完成后，控制反應容器的溫度在40-150°C之間，再進行30min的老化 反應；老化反應完成后得2- (3,4環(huán)氧環(huán)已烷基）乙基三甲氧基硅烷粗品；經(jīng)檢測粗品中 2- (3,4環(huán)氧環(huán)已烷基）乙基三甲氧基硅烷含量為83- 90%，含氫硅烷含量〈0.8 - 1%，α加 成產(chǎn)物含量〈0.8 - 1%。
[0006] 4)、將粗品轉(zhuǎn)入蒸餾設(shè)備，按常規(guī)方法進行蒸餾提純，得2- (3,4環(huán)氧環(huán)已烷基)乙 基二甲氧基娃燒成品；經(jīng)檢測2_ (3,4環(huán)氧環(huán)已燒基)乙基二甲氧基娃燒廣品含量>98. 5- 98. 9%。產(chǎn)品收率彡82. 9- 86%。
[0007] 所述的催化劑用量與乙烯基環(huán)氧環(huán)已烷的質(zhì)量比為IX ΚΓ6?IX ΚΓ3。
[0008] 所述的催化劑為溶有鉬或銠的溶劑，或為鉬或銠的配合物。
[0009] 所述的含氧娃燒為：二乙氧基娃燒、二甲氧基娃燒、甲基-甲氧基娃燒、甲基-乙 氧基硅烷中的任意一種。
[0010] 本發(fā)明的優(yōu)點在于： 本發(fā)明不用使用溶劑，反應條件溫和，工藝設(shè)備簡單。
[0011] 催化劑和助催化劑用量小、價格低，反應選擇性好，目標產(chǎn)物收率高、易分離、含量 高，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0012] 具本實施方式 實施例1 稱取1. 〇g氯鉬酸，l〇g異丙醇放入帶磁力攪拌的四口燒瓶中，常溫攪拌30min，待氯鉬 酸完全溶解，得：氯鉬酸異丙醇溶液催化劑。
[0013] 在裝有攪拌子、溫度計的2000ml四口燒瓶中，投入環(huán)氧環(huán)己烷620g，加入0· 1ml氯 鉬酸異丙醇溶液催化劑。攪拌升溫至100°c，再以20ml/min的速度滴加入三乙氧基硅烷，三 乙氧基硅烷總的加入量為630g。三乙氧基硅烷滴加完后控制反應溫度在100-1KTC之間， 再保溫老化30min，得：三甲氧基硅烷粗品。經(jīng)檢測粗品中2- (3,4環(huán)氧環(huán)己烷基）乙基三 甲氧基硅烷含量為83%，雜質(zhì)α加成產(chǎn)物含量〈0.8%。將粗品轉(zhuǎn)入蒸餾設(shè)備，按常規(guī)方法在 130-140°C溫度段內(nèi)進行蒸餾提純，得2- (3,4環(huán)氧環(huán)己烷基）乙基三甲氧基硅烷成品；經(jīng) 檢測2- (3,4環(huán)氧環(huán)己烷基）乙基三甲氧基硅烷產(chǎn)品含量為98. 5%，產(chǎn)品收率為82. 9%。
[0014] 實施例2 稱取1. 〇g氯鉬酸，l〇g異丙醇放入帶磁力攪拌的四口燒瓶中，常溫攪拌30min，待氯鉬 酸完全溶解，得：氯鉬酸異丙醇溶液催化劑。
[0015] 在裝有攪拌子、溫度計的2000ml四口燒瓶中，投入環(huán)氧環(huán)己烷620g，加入0. 1ml氯 鉬酸異丙醇溶液催化劑。攪拌升溫至100°c，再以15ml/min的速度滴加入三甲氧基硅烷， 三甲氧基硅烷總的加入量為630g。三甲氧基硅烷滴加完后控制反應溫度在70-KKTC之間， 再保溫老化30min，得：三甲氧基硅烷粗品。經(jīng)檢測粗品中2- (3,4環(huán)氧環(huán)己烷基）乙基三 甲氧基硅烷含量為85%，雜質(zhì)α加成產(chǎn)物含量〈0.9%。將粗品轉(zhuǎn)入蒸餾設(shè)備，按常規(guī)方法在 130-140°C溫度段內(nèi)進行蒸餾提純，得2- (3,4環(huán)氧環(huán)己烷基）乙基三甲氧基硅烷成品；經(jīng) 檢測2- (3, 4環(huán)氧環(huán)己燒基）乙基二甲氧基娃燒廣品含量為98. 9%，廣品收率為83. 1%。
[0016] 實施例3 稱取1. 〇g氯鉬酸，l〇g異丙醇放入帶磁力攪拌的四口燒瓶中，常溫攪拌30min，待氯鉬 酸完全溶解，得：氯鉬酸異丙醇溶液催化劑。
[0017] 在裝有攪拌子、溫度計的2000ml四口燒瓶中，投入環(huán)氧環(huán)己烷620g，加入0· lml 氯鉬酸異丙醇溶液催化劑。攪拌升溫至100°c，再以10ml/min的速度滴加入甲基二甲氧基 硅烷，甲基二甲氧基硅烷總的加入量為630g。甲基二甲氧基硅烷滴加完后控制反應溫度在 70-KKTC之間，再保溫老化30min，得：三甲氧基硅烷粗品。經(jīng)檢測粗品中2-(3,4環(huán)氧環(huán)己 烷基）乙基三甲氧基硅烷含量為84%，雜質(zhì)α加成產(chǎn)物含量〈0.9%。將粗品轉(zhuǎn)入蒸餾設(shè)備，
【權(quán)利要求】
1. 一種2- (3,4環(huán)氧環(huán)已烷基)乙基三甲氧基硅烷的制備方法，其特征在于：它包括以 下步驟； 1) 、在裝有攪拌子、溫度計的反應容器中加入乙烯基環(huán)氧環(huán)已烷、催化劑，并同時攪拌 升溫至40-150°C ; 2) 、待升溫至40-150°C后，在10-30ml/min的條件下滴加含氫硅烷； 3) 、含氫硅烷滴加完成后，控制反應容器的溫度在40-150°C之間，再進行30min的老化 反應；老化反應完成后得2- (3,4環(huán)氧環(huán)已烷基）乙基三甲氧基硅烷粗品；經(jīng)檢測粗品中 2- (3,4環(huán)氧環(huán)已烷基）乙基三甲氧基硅烷含量為83- 90%，含氫硅烷含量〈0.8 - 1%，α加 成產(chǎn)物含量〈0.8 - 1%; 4) 、將粗品轉(zhuǎn)入蒸餾設(shè)備，按常規(guī)方法進行蒸餾提純，得2- (3,4環(huán)氧環(huán)已烷基）乙基 二甲氧基娃燒成品；經(jīng)檢測2_ (3,4環(huán)氧環(huán)已燒基）乙基二甲氧基娃燒廣品含量>98. 5- 98. 9% ;產(chǎn)品收率彡82. 9- 86%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-(3,4環(huán)氧環(huán)已烷基)乙基三甲氧基硅烷的制備方法， 其特征在于：所述的催化劑用量與乙烯基環(huán)氧環(huán)已烷的質(zhì)量比為1X 1〇_6?1X 1〇_3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-(3,4環(huán)氧環(huán)已烷基)乙基三甲氧基硅烷的制備方法， 其特征在于：所述的催化劑為溶有鉬或銠的溶劑，或為鉬或銠的配合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2- (3,4環(huán)氧環(huán)已烷基）乙基三甲氧基硅烷的制備方 法，其特征在于：所述的含氫硅烷為：三乙氧基硅烷、三甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、甲 基二乙氧基硅烷中的任意一種。
【文檔編號】C07F7/18GK104086585SQ201410363609
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】靳軍, 甘俊, 陳圣云, 甘書官 申請人:荊州市江漢精細化工有限公司