氟代烷基三烷氧基硅烷的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化学合成技术领域，尤其涉及制备氟代烷基三烷氧基硅烷的方法。
【背景技术】
[0002] 氟代烷基三烷氧基硅烷是一类具有多种用途的化合物，由于其独特的疏水性和疏 油性，无论是日常生活中，还是在工业生产过程中，亦或是在高端的医疗仪器设备中都得到 了广泛的使用。例如，氟代烷基三烷氧基硅烷可作为含氟表面涂层，具有极其重要的作用。
[0003] 背景文件 Bullltin Chemistry Society JPN, 66, 1754-58 于 1993 年报道了全氟 辛基乙烯和三氯氢硅以甲醇为溶剂，与甲醇钠反应得到1H，1H，2H，2H-全氟癸基三烷氧基 硅烷，收率为75.8%。此方法的缺点是使用了甲醇钠，增加了反应原料使用，增加了后处 理过程中的操作和溶剂的不可回收性，环境污染较大；同时收率较低，极大地制约了工业化 生产。
[0004] 2010年，南开大学（CN200910228919. 5)公开了一种使用全氟烷基碘代烷与乙烯 基三烷氧基硅烷反应制得1H，1H，2H，2H-全氟烷基三烷氧基硅烷的方法，与本发明相比较， 其方法的主要缺点为：1)反应步骤较长，较多的耗费人力物力；2)该反应过程需要加热到 120°C _160°C，反应能耗较高；3)得到的产品纯度最低为95%，很难能满足目前高精细化市 场的需要。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种制备氟代烷基三烷氧基硅烷的方 法，即使用氟代烷基三氯硅烷与烷醇发生取代反应，其反应通式如下：
[0006]
[0007] 其中R代表的是H或者是烷基，&代表的是C nF2n+1，η为1-8的整数。本发明所采 用的主要制备方法步骤如下：
[0008] 将烷醇加入到反应釜，并在氮气保护下冷却到-KTC至0°C，再将氟代烷基三氯硅 烷滴加到冷的烷醇中，此滴加过程中控制温度在-KTC至10°C，并且氟代烷基三氯硅烷与 烷醇的质量比为1:1~1:2,滴加完毕后，在-KTC至KTC条件下反应，反应完成后得到氟代 烷基二烷氧基硅烷。
[0009] 所述方法还可包括此步骤：当检测到反应完成后，将反应液静置分层，分出下层液 体，取下层液体直接蒸馏纯化，即得到高纯度的氟代烷基三烷氧基硅烷。
[0010] 所述方法中，优选地，将烷醇加入到反应釜中之后，使烷醇在氮气保护下冷却到 (TC。
[0011] 所述方法中，优选地，滴加氟代烷基三氯硅烷的过程中控制温度在〇°C至5°C。
[0012] 所述方法中，优选地，氟代烷基三氯硅烷与烷醇的质量比为1:1。
[0013] 所述方法中，优选地，当滴加完毕后，在0°C至KTC条件下进行反应。
[0014] 所述方法中，优选地，当滴加完毕后，在0°C至5°C条件下进行反应。
[0015] 所述方法中，优选地，在0°C至5°C条件下反应1小时。
[0016] 所述方法中，优选地，在0°C条件下反应1小时。
[0017] 与现有技术相比，本发明的优点在于：1)得到的产品纯度较以前有很大的提升， 更加适应目前商业化的需要；2)反应过程中步骤较短，使用的溶剂试剂较少，且可以重新 再回收利用，大大降低了生产的成本；3)工艺简单可行，便于操作，反应条件温和，对反应 设备要求低；4)反应能耗少，且基本无废液废水，较以前方法有了很大的进步。
【附图说明】
[0018] 图1为氟代烷基三氯硅烷与烷醇发生取代反应的通式。
【具体实施方式】
[0019] 本发明将通过下述实施例作进一步说明。
[0020] 本发明使用的试剂均为市售产品。
[0021] 实施例1:1H，1H，2H，2H-全氟癸基三甲氧基硅烷的制备
[0022] 1)甲醇IL在氮气保护下冷却到0°C。
[0023] 2)将1H，1H，2H，2H-全氟癸基三氯硅烷滴加到冷的甲醇溶液中，其中， 1H，1H，2H，2H-全氟癸基三氯硅烷与甲醇的质量比为1: 1，滴加过程中控制温度为(TC _5°C。
[0024] 3) (TC-5°C条件下反应 Ih。
[0025] 4)将反应液静置分层，分出下层液体。
[0026] 5)下层液体直接蒸馏纯化就可以得到高纯度的1H，1H，2H，2H-全氟癸基三甲氧基 硅烷，含量98. 4%，收率90. 0%。
[0027] Bpl20°C /180Pa〇
[0028] 1H-NMR (CDCl3) δ : 〇. 76-0. 94 (m, 2H)，I. 82-2. 42 (m, 2H)，3. 58 (s, 9H)。
[0029] 19F-匪R (CDCl3) δ :-126. 66 (m，2F)，-123. 89 (m，10F)，-117. 23 (m，2F)，-81. 3 (m， 3F) 〇
[0030] 实施例2:1H，1H，2H，2H-全氟癸基三甲氧基硅烷的制备
[0031] 1)甲醇IL在氮气保护下冷却到-10°C。
[0032] 2)将1H，1H，2H，2H-全氟癸基三氯硅烷滴加到冷的甲醇溶液中，其中， 1H，1H，2H，2H-全氟癸基三氯硅烷与甲醇的质量比为1:2,滴加过程中控制温度 为-KTC -(TC0
[0033] 3)-10°C-0°C条件下反应 4h。
[0034] 4)将反应液静置分层，分出下层液体。
[0035] 5)下层液体直接蒸馏纯化就可以得到高纯度的1H，1H，2H，2H-全氟癸基三甲氧基 硅烷，含量97. 1%，收率89. 7%。
[0036] Bpl20°C /180Pa〇
[0037] 1H-NMR (CDCl3) δ : 〇. 76-0. 94 (m, 2H)，I. 82-2. 42 (m, 2H)，3. 58 (s, 9H)。
[0038] 19F-匪R (CDCl3) δ :-126. 66 (m，2F)，-123. 89 (m，10F)，-117. 23 (m，2F)，-81. 3 (m， 3F) 〇
[0039] 实施例3:1H，1H，2H，2H-全氟癸基三甲氧基硅烷的制备
[0040] 1)甲醇IL在氮气保护下冷却到-5°C。
[0041] 2)将1H，1H，2H，2H-全氟癸基三氯硅烷滴加到冷的甲醇溶液中，其中， 1H，1H，2H，2H-全氟癸基三氯硅烷与甲醇的质量比为1:1.5,滴加过程中控制温度 为-5°C -0。。。
[0042] 3)-5°C -0°C 条件下反应 3h。
[0043] 4)将反应液静置分层，分出下层液体。
[0044] 5)下层液体直接蒸馏纯化就可以得到高纯度的1H，1H，2H，2H-全氟癸基三甲氧基 硅烷，含量97. 4%，收率90. 1 %。
[0045] Bpl20°C /180Pa〇
[0046] 1H-NMR (CDCl3) δ : 〇· 76-0. 94 (m，2H)，I. 82-2. 42 (m，2H)，3· 58 (s，9H) 〇
[0047] 19F-匪R (CDCl3) δ :-126.