一种2-（3，4环氧环己烷基）乙基三甲氧基硅烷的制备方法
【专利摘要】本发明一种2-（3，4环氧环己烷基）乙基三甲氧基硅烷的制备方法，属有机化学领域。本发明采用三甲氧基硅烷与4-乙烯基环氧环已烷按1：1.0-2.0摩尔比反应，在反应釜中加催化剂在40-150度条件下进行加成反应，在130-140度温度段内进行负压蒸馏。不需要加入额外溶剂，工艺和设备简单，催化剂用量小，成本低，目标产物收率高，反应收率达到90%，产品含量达到99%以上，适合工业化生产。
【专利说明】-种2- (3,4环氧环己烷基）乙基三甲氧基硅烷的制备方 法
【技术领域】
[0001] 本发明一种2- (3,4环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷的制备方法，属有机化学领 域。
【背景技术】
[0002] 2-(3,4环氧环已烷基)乙基三甲氧基硅烷是一种重要的硅烷偶联剂，它的分子中 含有一个环氧环己烷的环使其表现出优异的理化性能。如被用作玻璃纤维增强复合材料， 提高复合材料的机械强度。用于改善无机填料与树脂间的相容性和黏结性，改善电路板的 湿态电绝缘性，用于黏接剂、密封胶，可有效提高橡胶或树脂对各类基材（如玻璃、混凝土、 石料、合金）的干态黏接力，而且能有效的改善他们的湿态黏接力；用于环氧涂料，可有效 提1?涂料的附着力、防污力及防氧化黄变等。
[0003] 目前关于2- (3,4环氧环已烷基）乙基三甲氧基硅烷的合成，国外有相关专利报 道，但其存有副产物较多，分离困难，收率偏低的缺陷。而国内还未见有相关文献报道；但 与其类似的环氧硅烷的合成报道较多，据文献报道，硅氢加成反应所用的的催化剂多是第 W族过渡金属催化剂，其中尤以Pt系催化剂应用最为广泛。工业生产中较为常见的用于生 产娃烧衍生物的催化剂以H2PtCl 6的异丙醇溶液（Speier催化剂）和Karstedt催化剂居 多。Speier催化剂的选择性很高，但不足是反应的诱导期过长，温度升高很突然，难以控 制。Karstedt催化剂的催化活性很高，但是反应的选择性不理想，副产物较多且难以分离， 使其应用受到限制。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于，提供一种不需要加入额外溶剂，工艺和设备简单，催化剂用量 小，成本低，目标产物收率高，且目标产物易分离，产品含量高的2- (3,4环氧环己烷基）乙 基三甲氧基硅烷的制备方法。
[0005] 本发明的技术方案是： 一种2- (3,4环氧环已烷基）乙基三甲氧基硅烷的制备方法，其特征在于：它包括以下 步骤； 1) 、在装有搅拌子、温度计的反应容器中加入乙烯基环氧环已烷、催化剂，并同时搅拌 升温至40-150°C， 2) 、待升温至40-150°C后，在10_30ml/min的条件下滴加含氢硅烷， 3) 、含氢硅烷滴加完成后，控制反应容器的温度在40-150°C之间，再进行30min的老化 反应；老化反应完成后得2- (3,4环氧环已烷基）乙基三甲氧基硅烷粗品；经检测粗品中 2- (3,4环氧环已烷基）乙基三甲氧基硅烷含量为83- 90%，含氢硅烷含量〈0.8 - 1%，α加 成产物含量〈0.8 - 1%。
[0006] 4)、将粗品转入蒸馏设备，按常规方法进行蒸馏提纯，得2- (3,4环氧环已烷基)乙 基二甲氧基娃烧成品；经检测2_ (3,4环氧环已烧基)乙基二甲氧基娃烧广品含量>98. 5- 98. 9%。产品收率彡82. 9- 86%。
[0007] 所述的催化剂用量与乙烯基环氧环已烷的质量比为IX ΚΓ6?IX ΚΓ3。
[0008] 所述的催化剂为溶有钼或铑的溶剂，或为钼或铑的配合物。
[0009] 所述的含氧娃烧为：二乙氧基娃烧、二甲氧基娃烧、甲基-甲氧基娃烧、甲基-乙 氧基硅烷中的任意一种。
[0010] 本发明的优点在于： 本发明不用使用溶剂，反应条件温和，工艺设备简单。
[0011] 催化剂和助催化剂用量小、价格低，反应选择性好，目标产物收率高、易分离、含量 高，适合工业化生产。
[0012] 具本实施方式 实施例1 称取1. 〇g氯钼酸，l〇g异丙醇放入带磁力搅拌的四口烧瓶中，常温搅拌30min，待氯钼 酸完全溶解，得：氯钼酸异丙醇溶液催化剂。
[0013] 在装有搅拌子、温度计的2000ml四口烧瓶中，投入环氧环己烷620g，加入0· 1ml氯 钼酸异丙醇溶液催化剂。搅拌升温至100°c，再以20ml/min的速度滴加入三乙氧基硅烷，三 乙氧基硅烷总的加入量为630g。三乙氧基硅烷滴加完后控制反应温度在100-1KTC之间， 再保温老化30min，得：三甲氧基硅烷粗品。经检测粗品中2- (3,4环氧环己烷基）乙基三 甲氧基硅烷含量为83%，杂质α加成产物含量〈0.8%。将粗品转入蒸馏设备，按常规方法在 130-140°C温度段内进行蒸馏提纯，得2- (3,4环氧环己烷基）乙基三甲氧基硅烷成品；经 检测2- (3,4环氧环己烷基）乙基三甲氧基硅烷产品含量为98. 5%，产品收率为82. 9%。
[0014] 实施例2 称取1. 〇g氯钼酸，l〇g异丙醇放入带磁力搅拌的四口烧瓶中，常温搅拌30min，待氯钼 酸完全溶解，得：氯钼酸异丙醇溶液催化剂。
[0015] 在装有搅拌子、温度计的2000ml四口烧瓶中，投入环氧环己烷620g，加入0. 1ml氯 钼酸异丙醇溶液催化剂。搅拌升温至100°c，再以15ml/min的速度滴加入三甲氧基硅烷， 三甲氧基硅烷总的加入量为630g。三甲氧基硅烷滴加完后控制反应温度在70-KKTC之间， 再保温老化30min，得：三甲氧基硅烷粗品。经检测粗品中2- (3,4环氧环己烷基）乙基三 甲氧基硅烷含量为85%，杂质α加成产物含量〈0.9%。将粗品转入蒸馏设备，按常规方法在 130-140°C温度段内进行蒸馏提纯，得2- (3,4环氧环己烷基）乙基三甲氧基硅烷成品；经 检测2- (3, 4环氧环己烧基）乙基二甲氧基娃烧广品含量为98. 9%，广品收率为83. 1%。
[0016] 实施例3 称取1. 〇g氯钼酸，l〇g异丙醇放入带磁力搅拌的四口烧瓶中，常温搅拌30min，待氯钼 酸完全溶解，得：氯钼酸异丙醇溶液催化剂。
[0017] 在装有搅拌子、温度计的2000ml四口烧瓶中，投入环氧环己烷620g，加入0· lml 氯钼酸异丙醇溶液催化剂。搅拌升温至100°c，再以10ml/min的速度滴加入甲基二甲氧基 硅烷，甲基二甲氧基硅烷总的加入量为630g。甲基二甲氧基硅烷滴加完后控制反应温度在 70-KKTC之间，再保温老化30min，得：三甲氧基硅烷粗品。经检测粗品中2-(3,4环氧环己 烷基）乙基三甲氧基硅烷含量为84%，杂质α加成产物含量〈0.9%。将粗品转入蒸馏设备，
【权利要求】
1. 一种2- (3,4环氧环已烷基)乙基三甲氧基硅烷的制备方法，其特征在于：它包括以 下步骤； 1) 、在装有搅拌子、温度计的反应容器中加入乙烯基环氧环已烷、催化剂，并同时搅拌 升温至40-150°C ; 2) 、待升温至40-150°C后，在10-30ml/min的条件下滴加含氢硅烷； 3) 、含氢硅烷滴加完成后，控制反应容器的温度在40-150°C之间，再进行30min的老化 反应；老化反应完成后得2- (3,4环氧环已烷基）乙基三甲氧基硅烷粗品；经检测粗品中 2- (3,4环氧环已烷基）乙基三甲氧基硅烷含量为83- 90%，含氢硅烷含量〈0.8 - 1%，α加 成产物含量〈0.8 - 1%; 4) 、将粗品转入蒸馏设备，按常规方法进行蒸馏提纯，得2- (3,4环氧环已烷基）乙基 二甲氧基娃烧成品；经检测2_ (3,4环氧环已烧基）乙基二甲氧基娃烧广品含量>98. 5- 98. 9% ;产品收率彡82. 9- 86%。
2. 根据权利要求1所述的一种2-(3,4环氧环已烷基)乙基三甲氧基硅烷的制备方法， 其特征在于：所述的催化剂用量与乙烯基环氧环已烷的质量比为1X 1〇_6?1X 1〇_3。
3. 根据权利要求1所述的一种2-(3,4环氧环已烷基)乙基三甲氧基硅烷的制备方法， 其特征在于：所述的催化剂为溶有钼或铑的溶剂，或为钼或铑的配合物。
4. 根据权利要求1所述的一种2- (3,4环氧环已烷基）乙基三甲氧基硅烷的制备方 法，其特征在于：所述的含氢硅烷为：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种。
【文档编号】C07F7/18GK104086585SQ201410363609
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】靳军, 甘俊, 陈圣云, 甘书官 申请人:荆州市江汉精细化工有限公司