专利名称：一种胺基功能化二氧化硅的制备方法
技术领域：
本发明属于一种胺基功能化二氧化硅的制备方法。
背景技术：
在过去的十年中，将不同的均相有机胺固载化已经成为科研工作者研究的热点之一，并取得了迅猛的发展。固载化的有机胺被广泛应用于催化、吸附、分离、主客体化学以及功能材料的制备等领域，目前，制备嫁接型有机固体碱所需的原料主要为有机硅烷偶联剂和弱极性溶剂(如，甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷和环己烷等)，载体以硅基介孔分子筛和二氧化硅为主的表面带有羟基的金属氧化物。传统的制备方法主要对反应体系进行加热回流搅拌为主，为了提高硅烷偶联剂与二氧化硅表面羟基的缩合程度，反应温度要求较高。该方法对反应仪器设备要求复杂，操作烦琐。因此，寻求一种简单温和的嫁接方法迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是提供一种反应简单，反应条件温和的不同胺基功能化二氧化硅的制备方法。
本发明是利用超声波技术的空化效应使偶联剂与二氧化硅表面的硅羟基充分接触并快速发生缩合反应制备不同胺基功能化二氧化硅材料。
本发明制备方法包括如下步骤按氯丙基三甲氧基硅烷、环己烷和二氧化硅的质量比为氯丙基三甲氧基硅烷∶环己烷∶二氧化硅＝5∶30-40∶3-4，将氯丙基三甲氧基硅烷配置成环己烷溶液，在工作频率20-50KHz超声波作用下，分散均匀后将二氧化硅浸入其中，并密封，将其在工作频率20-50KHz的超声波振荡1-2小时后，甲苯抽提8-12小时，80-100℃真空干燥8-12小时，即得氯丙基功能化二氧化硅(Cl/SiO2)；按氯丙基功能化二氧化硅、有机胺和环己烷的质量比为丙基功能化二氧化硅∶有机胺∶环己烷＝3-4∶1-2∶30，将有机胺配置成环己烷溶液，在工作频率20-50KHz超声波分散均匀后将氯丙基功能化二氧化硅浸入其中，并密封，将其在工作频率20-50KHz超声波振荡1-1.5小时，甲苯抽提8-12小时，80-100℃真空干燥8-12小时，即得有机胺功能化二氧化硅。
如上所述的有机胺为2，4，6-三胺基嘧、或胍碱(TBD)、四氢化吡咯或六氢吡啶，2，4，6-三胺基嘧、或胍碱(TBD)均购自ACROS ORGANICS(New Jersey，USA)。四氢化吡咯和六氢吡啶购自北京化学试剂厂。
本发明与现有技术相比具有如下优点(1)制备方法简单，易操作。
(2)制备条件温和。
具体实施例方式
实施例1将5.0g氯丙基三甲氧基硅烷加入到30g环己烷中配置溶液，超声波(工作频率50KHz)分散均匀后向其中加入3.0g二氧化硅，并密封。将此反应体系工作频率为50KHz超声波振荡1小时。甲苯抽提样品8小时，100℃真空干燥8小时。即得Cl/SiO2。然后将1.0g四氢化吡咯加入到30g环己烷溶液中，工作频率为50KHz超声波分散均匀后将上述3.0g Cl/SiO2浸入其中，并密封。将此反应体系工作频率为50KHz超声波振荡0.5小时。甲苯抽提样品8小时，100℃真空干燥8小时。即得四氢化吡咯功能化二氧化硅(四氢化吡咯/SiO2)。样品经元素分析仪测定其C，H，N元素的质量百分含量。结果见表1。
实施例2将5.0g氯丙基三甲氧基硅烷加入到33g环己烷中配置溶液，超声波(工作频率40KHz)分散均匀后向其中加入3.3g二氧化硅，并密封。将此反应体系超声波(工作频率40KHz)振荡1.3小时。甲苯抽提样品9小时，95℃真空干燥9小时。即得Cl/SiO2。然后将1.5g六氢吡啶加入到30g环己烷溶液中，超声波(工作频率40KHz)分散均匀后将上述3.3g Cl/SiO2浸入其中，并密封。将此反应体系超声波(工作频率40KHz)振荡0.7小时，甲苯抽提样品9小时，95℃真空干燥9小时。即得六氢吡啶功能化二氧化硅(六氢吡啶/SiO2)。样品经元素分析仪测定其C，H，N元素的质量百分含量。结果见表1。
实施例3将5.0g氯丙基三甲氧基硅烷加入到37g环己烷中配置溶液，超声波(工作频率28KHz)分散均匀后向其中加入3.7g二氧化硅，并密封。将此反应体系超声波(工作频率28KHz)振荡1.7小时。甲苯抽提样品11小时，85℃真空干燥11小时。即得Cl/SiO2。然后将1.8g TBD加入到30g环己烷溶液中，超声波(工作频率28KHz)分散均匀后将上述3.7gCl/SiO2浸入其中，并密封。将此反应体系超声波(工作频率28KHz)振荡0.8小时。甲苯抽提样品11小时，85℃真空干燥11小时。即得TBD功能化二氧化硅(TBD/SiO2)。样品经元素分析仪测定其C，H，N元素的质量百分含量。结果见表1。
实施例4将5.0g氯丙基三甲氧基硅烷加入到40g环己烷中配置溶液，超声波(工作频率20KHz)分散均匀后向其中加入4.0g二氧化硅，并密封。将此反应体系超声波(工作频率20KHz)振荡2小时。甲苯抽提样品12小时，80℃真空干燥12小时。即得Cl/SiO2。然后将2.0g 2，4，6-三胺基嘧啶加入到30g环己烷溶液中，超声波(工作频率20KHz)分散均匀后将上述4.0g Cl/SiO2浸入其中，并密封。将此反应体系超声波(工作频率20KHz)振荡1小时。甲苯抽提样品12小时，80℃真空干燥12小时。即得2，4，6-三胺基嘧啶功能化二氧化硅(2，4，6-三胺基嘧啶/SiO2)。样品经元素分析仪测定其C，H，N元素的质量百分含量。结果见表1。
表1
权利要求
1.一种胺基功能化二氧化硅的制备方法，其特征在于包括如下步骤按氯丙基三甲氧基硅烷、环己烷和二氧化硅的质量比为氯丙基三甲氧基硅烷∶环己烷∶二氧化硅＝5∶30-40∶3-4，将氯丙基三甲氧基硅烷配置成环己烷溶液，在工作频率20-50KHz超声波作用下，分散均匀后将二氧化硅浸入其中，并密封，将其在工作频率20-50KHz的超声波振荡1-2小时后，甲苯抽提8-12小时，80-100℃真空干燥8-12小时，即得氯丙基功能化二氧化硅；按氯丙基功能化二氧化硅、有机胺和环己烷的质量比为丙基功能化二氧化硅∶有机胺∶环己烷＝3-4∶1-2∶30，将有机胺配置成环己烷溶液，在工作频率20-50KHz超声波分散均匀后将氯丙基功能化二氧化硅浸入其中，并密封，将其在工作频率20-50KHz超声波振荡1-1.5小时，甲苯抽提8-12小时，80-100℃真空干燥8-12小时，即得有机胺功能化二氧化硅。
2.如上所述的一种胺基功能化二氧化硅的制备方法，其特征在于如上所述的有机胺为2，4，6-三胺基嘧、或胍碱、四氢化吡咯或六氢吡啶。
全文摘要
一种胺基功能化二氧化硅的制备方法是将氯丙基三甲氧基硅烷配置成环己烷溶液，在超声波作用下分散均匀后将二氧化硅浸入其中，并密封，将其超声波振荡后，甲苯抽提，真空干燥，得氯丙基功能化二氧化硅；将有机胺配置成环己烷溶液，超声波分散均匀后将氯丙基功能化二氧化硅浸入其中，并密封，将其超声波振荡，甲苯抽提真空干燥得有机胺功能化二氧化硅。本发明具有制备方法简单，易操作，制备条件温和的优点。
文档编号B01J21/08GK1751795SQ20051001277
公开日2006年3月29日 申请日期2005年8月29日 优先权日2005年8月29日
发明者孙予罕, 魏伟, 张雪红 申请人:中国科学院山西煤炭化学研究所