专利名称：三烷氧基硅烷基异氰酸酯的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种异氰酸酯化合物的制备方法，特别是涉及一种三烷氧基硅烷基异氰酸酯 的制备方法。
背景技术：
目前，三烷氧基硅烷基异氰酸酯的制备方法主要有以下两种
日本专利文献JP5540592公开了一种用烷氧基硅和烯丙基异氰酸酯在三氯化铑的催化下 高温加成反应得到烷氧基硅丙基异氰酸酯，该方法主要问题是催化剂三氯化铑价格昂贵，成 本较高，并且反应必须在高温下进行，条件苛刻。
美国专利文献US4654428公开了一种用烷氧基硅丙基胺、光气和N， N-二甲基苯胺在甲苯 溶液中进行反应生成三烷氧基硅丙基异氰酸酯，反应完后用硬脂酸钙洗涤调节pH至中性后蒸 馏得到成品。该方法最大的缺点是用了毒性很大的光气参与反应，不安全可靠，可操作行不 强。
发明内容
本发明的目的是克服上述问题，提供一种成本较低、安全可靠的三烷氧基硅烷基异氰酸 酯的制备方法。
实现本发明目的的技术方案是 一种三烷氧基硅烷基异氰酸酯的制备方法，具有以下步
骤
① 将捕氯剂溶解于水中，然后加入到反应装置中并搅拌，控制温度为-5'C (TC;
② 将三光气和三烷氧基硅烷基胺分别溶解于有机溶剂中，然后分别加入到反应装置中， 搅拌反应10min 20min，控制温度为-5。C 10。C;
③ 将反应后的溶液分相，水相用有机溶剂萃取1 3次，合并有机相后进行干燥，抽滤、 脱除有机溶剂；
④ 减压蒸馏即得三烷氧基硅烷基异氰酸酯。
其中，三烷氧基硅烷基胺由通式I表示，式中R1、 R2、 R3均代表l 6碳原子的烷氧基基 团，n为1 4。I
R2-Si-(CH2)n-NH2
I
R3
I
由该三烷氧基硅烷基胺与三光气反应得到的三烷氧基硅烷基异氰酸酯由通式II表示，式 中R1、 R2、 R3均代表l 6碳原子的烷氧基基团，n为1 4。
R2-Si-(CH2)n-NCO
R3
II
上述步骤①中所述的捕氯剂为碳酸氢钠或者三乙胺或者磷酸盐。
上述步骤②和步骤③中所述的有机溶剂均为不参与反应的有机溶剂，优选二氯甲烷。 上述步骤②中所述的三烷氧基硅烷基胺为三乙氧基硅丙基胺或者三甲氧基硅丙基胺。
上述三光气与三烷氧基硅烷基胺的摩尔比为(i : 3) (1.2:3)。
本发明具有积极的效果(1)本发明所用的捕氯剂价格便宜，生产成本较低。(2)本
发明所用的三光气没有毒性，安全可靠。虽然三光气通常遇水会释放出光气，但是本发明将
反应控制在1(TC以下的低温进行，并且反应时间控制在10min 20min左右，这样能够避免三 光气与水产生光气。
具体实施方式
(实施例l)
本实施例为三乙氧基硅丙基异氰酸酯的制备方法，具体包括以下步骤
① 先将2L的带有搅拌器和温度计的反应装置放入冰盐浴中，控制温度〈(TC。接着将60g 的NaHC03溶解于600ml的水中，然后加入到反应装置中并搅拌，控制温度为-5。C CTC 。
② 将25.4g的三光气溶解于400ml的CH2Cl2中，然后加入反应装置中；将45. 12g的三乙 氧基硅丙基胺溶解于400ml的CH2Cl2中，然后加入到反应装置中，搅拌反应15min，控制温 度为-5。C 10。C。
③ 将反应后的溶液放置而分相为水相和有机相，水相用100ml的CH2Cl2分两次萃取，合 并萃取后得到的有机相和分相时得到的有机相，然后进行干燥，抽滤，脱除CH2Cl2。
④ 减压蒸馏，接收10mmHg下ll(TC 14(rC的馏分，得35g的三乙氧基硅丙基异氰酸酯成
4与实施例l基本相同，各实施例的具体参数见表l，其中实施例4所 得的成品为三甲氧基硅丙基异氰酸酯，其余均为三乙氧基硅丙基异氰酸酯。
实施例l实施例2实施例3实施例4实施例5
反应装置容积2L5L20L2L500L
捕氯剂60g的160g的700g的43. lg的14kg的
NaHC03NaHC03NaHC03NaHC03NaHC03
溶解捕氯剂的水600ml2L7L600ml140L
三光气25. 4g60g250g25. 4g5kg
溶解三光气的400ml1000ml3L400ml60L
CH2C12
三烷氧基硅烷基胺45. 12g的112. 5g的452g的三45. 92g的9kg的三
三乙氧基三乙氧基乙氧基硅三甲氧基乙氧基硅
硅丙基胺硅丙基胺丙基胺硅丙基胺丙基胺
溶解三烷氧基硅烷400ml1000ml3L400ml60 L
基胺的CH2Cl2
反应时间15min18min12min10min18min
萃取用的CH2Cl2100ml400ml1L100ml20L
成品重量35g90g305g20gGkg
含量96. 5%97. 5%95%98%96%
收率68. 5%71%61%40%60%
在上述各实施例中，如果成品中氯离子含量较高，则进行洗氯操作，即用与成品体积比
为l : l的甲苯溶剂稀释成品，分相，有机相再用同样体积的浓度为10wt"/。的NaCl溶液洗涤3次 。接着用氧化镁干燥有机相15min，抽滤，脱除溶剂甲苯，蒸馏接收洗氯后的成品，直至成 品中氯离子含量符合规定。
本发明的具体实施方式
的各个实施例中，捕氯剂还可以是三乙胺或者磷酸盐，而磷酸盐 可以优选磷酸钠或磷酸钾。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发 明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
1、一种三烷氧基硅烷基异氰酸酯的制备方法，其特征在于具有以下步骤①将捕氯剂溶解于水中，然后加入到反应装置中并搅拌，控制温度为5℃～0℃；②将三光气和三烷氧基硅烷基胺分别溶解于有机溶剂中，然后分别加入到反应装置中，搅拌反应10min～20min，控制温度为5℃～10℃；③将反应后的溶液分相，水相用有机溶剂萃取1～3次，合并有机相后进行干燥，抽滤，脱除有机溶剂；④减压蒸馏即得三烷氧基硅烷基异氰酸酯。
2、 根据权利要求l所述的三烷氧基硅丙基异氰酸酯的制备方法，其特征在于步骤① 中所述的捕氯剂为碳酸氢钠或者三乙胺或者磷酸盐。
3、 根据权利要求l所述的三烷氧基硅丙基异氰酸酯的制备方法，其特征在于步骤② 和步骤③中所述的有机溶剂均为二氯甲烷。
4、 根据权利要求l所述的三烷氧基硅丙基异氰酸酯的制备方法，其特征在于步骤② 中所述的三烷氧基硅烷基胺为三乙氧基硅丙基胺或者三甲氧基硅丙基胺。
5、 根据权利要求4所述的三烷氧基硅丙基异氰酸酯的制备方法，其特征在于三光气 与三烷氧基硅烷基胺的摩尔比为(1 : 3) (1.2 : 3)。
全文摘要
本发明公开了一种三烷氧基硅烷基异氰酸酯的制备方法，具有以下步骤①将捕氯剂溶解于水中，然后加入到反应装置中并搅拌，控制温度为-5℃～0℃；②将三光气和三烷氧基硅烷基胺分别溶解于有机溶剂中，然后分别加入到反应装置中，搅拌反应10min～20min，控制温度为-5℃～10℃；③将反应后的溶液分相，水相用有机溶剂萃取1～3次，合并有机相后进行干燥，抽滤、脱除有机溶剂；④减压蒸馏即得三烷氧基硅烷基异氰酸酯。本发明所用的捕氯剂价格便宜，生产成本较低。所用的三光气没有毒性，安全可靠。
文档编号C07F7/18GK101492468SQ20091030071
公开日2009年7月29日 申请日期2009年3月6日 优先权日2009年3月6日
发明者吴怡祖, 吴春明, 雨 夏, 李海燕, 衡 苏 申请人:常州胜杰化工有限公司