一种二烷基二烷氧基硅烷及其合成方法

文档序号:9694245阅读:772来源:国知局
一种二烷基二烷氧基硅烷及其合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种二烷基二烷氧基硅烷的合成方法,具体涉及一种由两种不同烷基 合成二烷基^烷氧基硅烷的方法。
【背景技术】
[0002] 二烷基二烷氧基硅烷在聚合物合成等工业领域有着重要用途,其主要功能是用作 Ziegler-Natta高效催化剂的外给电子体和立体结构改进剂,在α-稀经聚合反应中,它们与 催化剂的内给电子体协同作用,能显著提高烯烃聚合物的等规度和物理力学性能。
[0003] 目前,二烷基二烷氧基硅烷的合成方法,如ΕΡ460,590专利中介绍的是两步法,即 由氯代环戊烷与镁肩在四氢呋喃溶剂中反应制备格利雅试剂;然后再将格氏试剂与等摩尔 的四甲氧基硅烷反应,合成二环戊基二甲氧基硅烷。由于采取两步法合成,自然会带来操作 上的繁琐,工艺流程长、反应设备多等问题,而且在合成液中一烷基三烷氧基硅烷的含量较 高,反应收益率低。
[0004] 在专利ZL200710013158.2中,尽管介绍了一步法合成二烷基二烷氧基硅烷的方 法,但是R1和R2都是相同基团,但是在一定程度上,由于相同基团无法进行协同作用,所以 在一定程度上造成了无法提高α-烯烃聚合物的等规度和物理力学等性能。

【发明内容】

[0005] 为了克服以上的不足,本发明提供一种一步法合成二烷基二烷氧基硅烷的方法, 以解决以上烯烃聚合物的等规度低,物理力学效果差的技术缺点。
[0006] 以下是具体技术方案:一种二烷基二烷氧基硅烷,包括以下结构:
其中,R1和R2分别为C3~C6的环烷基或与硅原子相连的α_位或β_位上带有支链的烷基且R1和R2不相同; 所述的R3为含有卜3个碳原子的直链烷基。
[0007] -种目的为了合成权利要求1的二烷基二烷氧基硅烷的方法,具体为在催化剂的 作用下,先有少量的卤代烷R1与金属镁粉经加热发生格氏反应:
然后滴加用稀释剂稀释的卤代烃R1,得到格氏试剂,并滴加至四烷氧基硅烷中:
反应结束后,再在催化剂存在下,由另一种少量的卤代烃R2与金属镁粉经加热发生格 氏反应:
然后滴加反应液和卤代烃R2与溶剂的混合液:
然后将合成液分离得到固形物,再通过分馏得到成品,成品即为最终产物二烷基二烷 氧基硅烷; 其中卤代经R1、R2与镁粉的摩尔比为〇. 9~1.5:1,镁粉与四烷氧基硅烷的摩尔比为1.95 ~3.0:1,催化剂与镁粉的摩尔比为0.0001~0.01:1,稀释剂与四烷氧基硅烷的体积比为1.5~ 4.0:1,洗涤固体物的容计量与镁粉的摩尔比为1~5:1,反应温度为30~100°C。
[0008] 以上所述的二烷基二烷氧基硅烷被用作Ziegler-Natta高效催化剂的外给电子 体,其中^烷基^烷氧基硅烷的GC含量大于等于99.0%,水分小于等于lOOppm。
[0009] 其中卤代烃R\R2与镁粉的摩尔比为1.0~1.2:1,镁粉与四烷氧基硅烷的摩尔比为 2.0~2.5:1,催化剂与镁粉的摩尔比为0.0001~0.01:1,稀释剂与四烷氧基硅烷的体积比为 2.0~3.0:1,洗涤固体物的容计量与镁粉的摩尔比为1~3:1,反应温度为50~90°C。
[0010] 其中稀释剂为烃类和醚类溶剂,其中烃类溶剂包括三烷、环己烷、庚烷、苯、甲苯中 的一种,醚类溶剂包括乙醚、丙醚、丁醚、甲基-叔丁基醚、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的一 种。
[0011] 其中四烷氧基硅烷为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷。
[0012] 优选的,四烷氧基硅烷为四甲氧基硅烷, 优选的,烃类溶剂包括甲苯,醚类溶剂包括甲基-叔丁基醚。
[0013] 进一步的,金属镁粉粒度小于150目。
[0014] 进一步的,催化剂包括碘单质。
[0015] 有益效果:本发明提供一种二烷基二烷氧基硅烷及其合成方法,因为具有不同的 R1和R2,分别具有R1和R2两个基团的性能,其主要功能是作为Ziegler-Natta高效催化剂的 外给电子体和立体构型改进剂。在烯烃聚合反应中,它们与催化剂的内给电子体协同作 用,能显著提升烯烃聚合物的等规度和物理力学等性能。
【具体实施方式】
[0016] 本发明涉及到的相关技术方案如下:一种^烷基^烷氧基硅烷,包括以下结构:
其中,R1和R2分别为C3~C6的环烷基或与硅原子相连的α-位或β-位上带有支链的烷基且R1和R2不相同; 所述的R3为含有1~3个碳原子的直链烷基。
[0017]-种目的为了合成权利要求1的二烷基二烷氧基硅烷的方法,具体为在催化剂的 作用下,先有少量的卤代烷R1与金属镁粉经加热发生格氏反应:
然后滴加用稀释剂稀释的卤代烃,得到格氏试剂,并滴加至四烷氧基硅烷中:
反应结束后,再在催化剂存在下,由另一种少量的卤代烃R2与金属镁粉经加热发生格 氏反应:
然后滴加反应液和卤代烃R2与溶剂的混合液:
然后将合成液分离得到固形物,再通过分馏得到成品,成品即为最终产物二烷基二烷 氧基硅烷; 其中卤代经R1、R2与镁粉的摩尔比为〇. 9~1.5:1,镁粉与四烷氧基硅烷的摩尔比为1.95 ~3.0:1,催化剂与镁粉的摩尔比为0.0001~0.01:1,稀释剂与四烷氧基硅烷的体积比为1.5~ 4.0:1,洗涤固体物的容计量与镁粉的摩尔比为1~5:1,反应温度为30~100°C。
[0018] 以上所述的二烷基二烷氧基硅烷被用作Ziegler-Natta高效催化剂的外给电子 体,其中^烷基^烷氧基硅烷的GC含量大于等于99.0%,水分小于等于lOOppm。
[0019] 其中卤代烃R\R2与镁粉的摩尔比为1.0~1.2:1,镁粉与四烷氧基硅烷的摩尔比为 2.0~2.5:1,催化剂与镁粉的摩尔比为0.0001~0.01:1,稀释剂与四烷氧基硅烷的体积比为 2.0~3.0:1,洗涤固体物的容计量与镁粉的摩尔比为1~3:1,反应温度为50~90°C。
[0020] 其中稀释剂为烃类和醚类溶剂,其中烃类溶剂包括三烷、环己烷、庚烷、苯、甲苯中 的一种,醚类溶剂包括乙醚、丙醚、丁醚、甲基-叔丁基醚、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的一 种。
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