专利名称：含乙基有机硅化合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种含乙基有机硅化合物的制备方法。
背景技术：
乙基有机娃广品具有优于甲基有机娃广品的性能，如乙基娃橡I父有更好的耐寒性，乙基硅油有更好的润滑性，乙基交联剂可以改善室温硫化硅橡胶加工性能，提高其品质等，还具有优于甲基有机硅材料的疏水性，是很好的纺织物助剂和文物建筑保护材料等，乙基有机硅产品应用前景十分广阔。含乙基氯硅烷及乙基硅烷氧基硅烷的主要制备方法之一是格氏试剂法，由于该法使用大量乙醚或四氢呋喃等易燃易爆溶剂，乙醚或四氢呋喃水溶性好、挥发性大，回收困难，损耗大，成本高，该法也使用了金属镁粉，在生产过程中升温不当极易引起冲料或爆炸，此外，此法对环境污染严重。CN101597303A公开了一种六乙基环硅氧烷或甲基乙基环三硅氧烷的制备方法，采用四烷氧基硅烷或甲基三烷氧基硅烷与金属镁、卤代烃反应生成格氏试剂在溶剂中发生格氏反应，将产物水解、中和、裂解重排等一系列过程得到六乙基环硅氧烧或甲基乙基环二娃氧烧。US2626268公开了一种甲基乙基二氯硅烷的制备方法，采用甲基氢二氯硅烷与乙烯在催化剂作用及一定温度压力下加成反应得到甲基乙基二氯硅烷。US4196319公开了一种乙基三氯硅烷的制备方法，采用含氢三氯硅烷与乙烯在钼或钯催化剂下反应制得乙基三氯硅烷。CN101735263A公开了一种乙基三甲氧基娃烧的制备方法，米用含氢三甲氧基娃烷、乙烯在催化剂、助催化剂作用下制得乙基三甲氧基硅烷。
上述，催化加成法基本都利用氢硅化反应，产物组份多，成本高。
发明内容
本发明的目的在于解决上述不足，提供一种含乙基的有机硅化合物的方法。本发明还具有产物收率高，纯度高等优点。实现本发明的技术方案为一种含乙基有机娃化合物的制备方法，为在催化剂作用下，由结构式为(I)的含乙烯基的有机化合物与氢气加成反应得到结构式为(II)的含乙基有机硅化合物；RaViSiX3_a 或者[RViSiO]n (I)其中，R选自 H、CH3 ;X 选自 Cl, MeO, EtO ；a 为 0、1、2 ；RaEtSiX3_a 或者[REtSiO]n (II)其中，R选自H、CH3、C2H5 ;X 选自 F、Cl、Br、MeO、EtO ;a 为 O 或 I 或 2 ； [REtSiOjn 是环硅氧烷或者聚硅氧烷，η为3-1000的整数。上述含乙基有机硅化合物的制备方法，包括如下步骤(I)将催化剂在溶剂中超声分散5_30min ；
(2)将含乙烯基的有机硅化合物和催化剂放入反应器中，将反应器抽真空或通氮气;(3)开启搅拌器转速为500-800r/min，将反应器升温至60_200°C ；(4)连续或间歇向反应器加入氢气，压力保持在O. 5-10MPa，搅拌反应l_8h ；(5)冷却、静置、过滤、蒸馏得产物。上述的含乙基有机硅化合物的制备方法，所述含乙烯基的有机硅化合物为乙烯基 三氯硅烷、乙烯基氢二氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基娃烧、乙稀基氣_■甲氧基娃烧、乙稀基氣_■乙氧基娃烧、甲基乙稀基_■甲氧基娃烧、甲基乙稀基~■乙氧基娃烧、甲基乙稀基环二娃氧烧、甲基乙稀基环四娃氧烧、甲基乙稀基聚娃氧烧中一种。上述的含乙基有机硅化合物的制备方法，所述催化剂为镍系催化剂和贵金属催化齐U，其中镍系催化剂为骨架镍，贵金属催化剂为Pd/c催化剂、Pt/C催化剂、Ru/C催化剂、氯钼酸、氯钼钯、氯化铑、氯化钌及氯钼钯、氯化铑、氯化钌的配合物中一种。上述的含乙基有机硅化合物的制备方法，所述贵金属催化剂为RuCl(PPh3)3、RuCl2 (PPh3) 3、RuCl3 (PPh3) 3、PbCl (PPh3) 3、PbCl2 (PPh3) 3、PbCl3 (PPh3) 3、RhCl (PPh3) 3、RhCl2 (PPh3) 3、RhCl3 (PPh3)3 中一种。上述的含乙基有机硅化合物的制备方法，所述镍系催化剂为骨架镍。上述的含乙基有机硅化合物的制备方法，所述催化剂为镍系催化剂时，催化剂加入量为含乙烯基有机硅化合物的质量的1_20%。上述的含乙基有机硅化合物的制备方法，所述催化剂为贵金属催化剂时，催化剂加入量为含乙烯基有机硅化合物的质量的0.001-1%。上述的含乙基有机硅化合物的制备方法，步骤(3)中反应器升温至100°C。上述的含乙基有机硅化合物的制备方法，步骤(4)压力保持在2Mpa。本发明的有益效果(I)绿色环保、工艺简单；(2)产物收率高，纯度高。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图I为实施例一原料甲基乙烯基环硅氧烷的核磁氢谱谱图。图2为实施例一的产物甲基乙基环硅氧烷的核磁氢谱谱图。
具体实施例方式本发明含乙基的有机硅化合物的合成，可采用如下过程进行1-20%雷尼镍或者O. 001-1%贵金属催化剂在溶剂中超声分散5-30min ;将100份含乙烯基的有机硅化合物和催化剂放入反应器，真空或氮气除去反应器内空气；开启搅拌，转速500-800r/min，升温至60_200°C;连续或间歇通入氢气，压力O. 5-1OMPa,反应l_8h ;冷却、静置，过滤，蒸馏除去低沸点物质，即得结构式I所示的含乙基有机硅化合物。本发明将通过以下具体实施例对本发明的具体技术方案进行详细说明，但本发明不局限以下提出的实施例。(实施例I)将60g甲基乙烯基环硅氧烷，其核磁氢谱谱图如图一所示，IOg在乙醇中超声分散25min的雷尼镍催化剂放入高压反应釜，真空泵抽掉反应釜内的空气，开启搅拌，转速600r/min，升温至100°C，连续通入氢气，压力2MPa，搅拌反应4h，冷却，静置，过滤，蒸馏，得无色透明产物甲基乙基环硅氧烷，其核磁氢谱谱图如图2所示。图1，图2表明甲基乙烯基环硅氧烷中的乙烯基已完全转化为乙基，其余实施例的原料及产物经过核磁氢谱测定，均证实所得化合物结构正确，说明本发明的方法的有效性。(实施例2)将60g乙烯基三乙氧基硅烷，12g在正己烷中超声分散15min的雷尼镍催化剂放入 高压反应釜，真空泵抽掉反应釜内的空气，开启搅拌，转速600r/min，升温至80°C，连续通入氢气，压力O. 5MPa，搅拌反应lh，冷却，静置，过滤，蒸馏，得无色透明产物乙基三乙氧基硅烷。(实施例3)将60g高乙烯基硅油(2000cs，25°C ),0. 6g在正己烷中超声分散IOmin的雷尼镍催化剂放入高压反应釜，氮气置换反应釜内空气，开启搅拌，转速800r/min，升温至100°C，间歇通入氢气，加压至3Mpa，经过多次加氢后，直到温度、压力不变化后，保持在100°C、2MPa，反应6h，冷却，静置，过滤，减压蒸馏，得无色透明产物甲基乙基聚硅氧烷。(实施例4)将50g乙烯基三氯硅烷，O. 0005g Pd/C催化剂(Pd含量15% )，放入高压反应釜，用氮气置换反应釜内的空气，开启搅拌，转速600r/min，升温至60°C，连续通入氢气，压力4MPa，保持60°C、4MPa继续反应8h，冷却，过滤，蒸馏得乙基三氯硅烷。(实施例5)将50g甲基乙烯基二氯硅烷，O. 5g，25mmol/L三(三苯基膦)氯化铑(I)的四氢呋喃溶液放入反应釜，用氮气置换反应釜内的空气，开启搅拌，转速600r/min，升温至60°C，然后用氢气加压至lOMPa，保持60°C、IOMPa继续反应4h，冷却，过滤，蒸馏得甲基乙基二氯硅烷。
权利要求
1.一种含乙基有机硅化合物的制备方法，其特征在于在催化剂作用下，由结构式为(I)的含乙烯基的有机化合物与氢气加成反应得到结构式为(II)的含乙基有机硅化合物； RaViSiX3-a 或者[RViSiO]n (I)其中，R 选自 H、CH3 ;X 选自 Cl, MeO, EtO ;a 为 0、1、2 ; RaEtSiX3-a 或者[REtSiO]n (II)其中，R选自 H、CH3> C2H5 ;X 选自 F、Cl, Br, MeO, EtO ;a 为 O 或 1 或 2 ;[REtSiO]n 是环硅氧烷或者聚硅氧烷，n为3-1000的整数。
2.根据权利要求I所述的含乙基有机硅化合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤 (1)将催化剂在溶剂中超声分散5-30min； (2)将含乙烯基的有机硅化合物和催化剂放入反应器中，将反应器抽真空或通氮气； (3)开启搅拌器转速为500-800r/min，将反应器升温至60-200°C； (4)连续或间歇向反应器加入氢气，压力保持在0.5-10MPa，搅拌反应l-8h ； (5)冷却、静置、过滤、蒸馏得产物。
3.根据权利要求1或2所述的含乙基有机硅化合物的制备方法，其特征在于含乙烯基的有机娃化合物为乙稀基二氣娃烧、乙稀基氣二氣娃烧、甲基乙稀基二氣娃烧、乙稀基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基氢二甲氧基硅烷、乙烯基氢二乙氧基硅烷、甲基乙稀基二甲氧基娃烧、甲基乙稀基二乙氧基娃烧、甲基乙稀基环二娃氧烧、甲基乙稀基环四硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷中一种。
4.根据权利要求1或2所述的含乙基有机硅化合物的制备方法，其特征在于催化剂为镍系催化剂和贵金属催化剂，其中镍系催化剂为骨架镍，贵金属催化剂为Pd/C催化剂、Pt/C催化剂、Ru/C催化剂、氯钼酸、氯钼钯、氯化铑、氯化钌及氯钼钯、氯化铑、氯化钌的配合物中一种。
5.根据权利要求4所述的含乙基有机硅化合物的制备方法，其特征在于贵金属催化剂为 RuCl (PPh3) 3、RuCl2 (PPh3) 3、RuCl3 (PPh3) 3、PbCl (PPh3) 3、PbCl2 (PPh3) 3、PbCl3 (PPh3) 3、RhCl (PPh3) 3、RhCl2 (PPh3) 3、RhCl3 (PPh3) 3 中一种。
6.根据权利要求4所述的含乙基有机娃化合物的制备方法，其特征在于镍系催化剂为骨架镍。
7.根据权利要求2所述的含乙基有机硅化合物的制备方法，其特征在于催化剂为镍系催化剂时，催化剂加入量为含乙烯基有机硅化合物的质量的1-20%。
8.根据权利要求2所述的含乙基有机硅化合物的制备方法，其特征在于催化剂为贵金属催化剂时，催化剂加入量为含乙烯基有机硅化合物的质量的O. 001-1%。
9.根据权利要求2所述的含乙基有机硅化合物的制备方法，其特征在于步骤(3)中反应器升温至100°c。
10.根据权利要求2所述的含乙基有机硅化合物的制备方法，其特征在于步骤(4)压力保持在2Mpa。
全文摘要
本发明涉及一种含乙基有机硅化合物及其制备方法，通过含乙烯基的有机硅化合物与氢气在搅拌转速500-800r/min，反应温度60-200℃，反应压力0.5-10MPa及催化剂作用下，加成反应得到的。该方法具有绿色环保、工艺简单、产物收率高、纯度高等优点。
文档编号C08G77/38GK102875589SQ20111019459
公开日2013年1月16日 申请日期2011年7月12日 优先权日2011年7月12日
发明者刘勇, 张保坦, 辛阳, 李茹, 陈修宁, 贾树勇 申请人:常州化学研究所