一种含烯丙基聚硅氧烷的制备方法与流程

文档序号:12639271阅读:734来源:国知局

本发明属于有机硅合成技术领域,更具体地,涉及一种含烯丙基聚硅氧烷的制备方法。



背景技术:

含烯丙基硅氧烷化合物RR1(CH2=CHCH2)Si-R4因其含有的不饱和键可参与硅氢加成反应,适用于生产液体硅橡胶、加成型硅橡胶、高温胶、生胶、硅凝胶和烯丙基硅油等系列产品,在许多橡胶制品中都占据这必不可少的地位,是一类重要的工业原料。尤其是近年来,随着LED封装用有机硅材料的发展,含有苯基的烯丙基硅氧烷化合物可提高硅胶折射率,降低粘度,有广泛的应用前景。

现在还没有发现有制备含烯丙基硅氧烷化合物的扩大生产方法,究其原因,主要是烯丙基类的硅烷单体难得,市场上只有烯丙基硅烷单体的混合体,由于混合体中的各种成分不能细分,重复稳定性差,导致水解缩合的烯丙基硅氧烷的结构也不能稳定,因此,不能扩大生产。



技术实现要素:

本发明的目的在于根据现有技术中的不足,提供了一种含烯丙基聚硅氧烷的制备方法。

本发明在自制的、稳定的、纯度很高的烯丙基硅烷单体的基础上,使合成出高质量的含烯丙基硅氧烷得到保证。

本发明上述目的通过以下技术方案实现:

本发明提供了一种含烯丙基聚硅氧烷的制备方法,所述含烯丙基聚硅氧烷的结构通式为式(I)所示:

其中,n≥1,R、R1、R2和R3相同或者不相同,为烷氧基、卤素、烷基、烯丙基、芳基、被一个或多个卤素取代的烷基、丙烯酰基和环氧基的一价烃基;

所述含烯丙基聚硅氧烷的制备方法,包括如下步骤:

将R2R3Si(R4)2、RR1(CH2=CHCH2)Si-R4、有机酸、催化剂按照摩尔比1:1-1.5:1-2.5:0.005-0.01加入到反应瓶中,搅拌下升温50-80℃,在此温度下搅拌反应5-30分钟,加入脱水剂,继续在50-80℃反应2-5小时;

其中,R、R1、R2和R3相同或者不相同,分别独立选自烷氧基、卤素、烷基、烯丙基、芳基、被一个或多个卤素取代的烷基、丙烯酰基和环氧基的一价烃基;R4为卤基或烷氧基;

所述RR1(CH2=CHCH2)Si-R4的制备方法为:

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、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,保温30-50分钟;反应完成后,过滤,提纯,即得所述烯丙基硅烷。

优选地,步骤B中所述的脱水剂的加入量为R2R3Si(R4)2摩尔量的0.5-1.5倍。

优选地,步骤B中所述的有机酸为甲酸、乙酸或丙酸。

优选地,步骤B中所述催化剂为强酸催化剂,选自盐酸、浓硫酸、三氟甲磺酸、强酸性离子交换树脂、固体酸中的一种或几种。

优选地,步骤B中所用的脱水剂为浓硫酸、醋酸酐或N,N’-二环己基碳二亚胺。

优选地,步骤C所述的非极性有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、正己烷、环己烷或者正庚烷。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明提供的制备方法原料价廉易得,工艺条件温和,简便易行,适用于工业化生产,生产成本低;制备得到的产品纯度高,易于分离,产率可达85%以上。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明,但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明,本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明,本发明所用试剂和材料均为市购。

实施例1:

(CH3)2(CH2=CHCH2)Si-O-(CH3)2Si-O-Si(CH2CH=CH2)(CH3)2的制备方法

(1)先制备烯丙基二甲基甲氧基硅烷,方法如下:

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%。

(2)将二甲基二甲氧基硅烷(62克),三氟甲磺酸(0.2克),烯丙基二甲基甲氧基硅烷(60克),乙酸(32.89克)加入到四口烧瓶中,升温到65℃,反应35分钟,然后滴加醋酸酐(12.76克),在65℃下继续反应2小时。反应完全后降温到室温,加入甲苯,用去离子水洗涤到中性。收集甲苯层,加入无水氯化钙干燥。滤去干燥剂,滤液浓缩后除去甲苯。浓缩液减压蒸馏,收集168-170℃/4mmHg馏分,产率51.2%,纯度99.12%。

实施例2

(CH3)(CH2=CHCH2)2Si-O-(CH3)2Si-O-Si(CH2CH=CH2)2(CH3)的制备方法

(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%。

(2)将二甲基二甲氧基硅烷(35克),三氟甲磺酸(0.17克),二烯丙基甲基甲氧基硅烷(89克),乙酸(37.89克)加入到四口烧瓶中,升温到75℃,反应55分钟,然后滴加醋酸酐(19.76克),在75℃下继续反应2小时。反应完全后降温到室温,加入甲苯,用去离子水洗涤到中性。收集甲苯层,加入无水氯化钙干燥。滤去干燥剂,滤液浓缩后除去甲苯。浓缩液减压蒸馏,收集178-181℃/4mmHg馏分,产率50.2%,纯度98.56%。

实施例3

(CH2=CHCH2)3Si-O-(C6H5)2Si-O-Si(CH2CH=CH2)3的制备方法

将二苯基二甲氧基硅烷(65克),三氟甲磺酸(0.17克),三烯丙基甲氧基硅烷(92克,参照实施例1合成方法),乙酸(35.89克)加入到四口烧瓶中,升温到77℃,反应75分钟,然后滴加醋酸酐(22.76克),在77℃下继续反应3小时。反应完全后降温到室温,加入甲苯,用去离子水洗涤到中性。收集甲苯层,加入无水氯化钙干燥。滤去干燥剂,滤液浓缩后除去甲苯。浓缩液减压蒸馏,收集180-183℃/4mmHg馏分,产率47.2%,纯度97.69%。

实施例4

(CH2=CHCH2)3Si-O-(CH3)(CH2=CHCH2)Si-O-Si(CH2CH=CH2)3的制备方法

将甲基烯丙基二甲氧基硅烷(45克,参照实施例1方法),三氟甲磺酸(0.17克),三烯丙基甲氧基硅烷(90克),乙酸(31.89克)加入到四口烧瓶中,升温到65℃,反应55分钟,然后滴加醋酸酐(23.76克),在65℃下继续反应2小时。反应完全后降温到室温,加入甲苯,用去离子水洗涤到中性。收集甲苯层,加入无水氯化钙干燥。滤去干燥剂,滤液浓缩后除去甲苯。浓缩液减压蒸馏,收集130-133℃/4mmHg馏分,产率55.21%,纯度99.69%。

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