[发明专利]异氰酸酯烷基硅烷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种异氰酸酯烷基硅烷的制备方法和含硅基烷基氨基甲酸酯的精 制方法。

背景技术

采用热分解法从有机氨基甲酸酯制备异氰酸酯是已知的。

而通常在含硅基烷基氨基甲酸酯制备异氰酸酯烷基硅烷的时候，通常也会采用 热分解法。例如，将含硅基烷基氨基甲酸酯在一定温度下进行加热裂解，接着减 压蒸馏制得异氰酸酯烷基硅烷。

这种热分解法的不足之处在于，首先，上述加热温度有一定的限制，温度过低 对反应产率有影响，而温度过高则产生副产物(例如含硅基烷基氨基甲酸酯本体聚 合得到的含硅基氰脲酸酯、异氰酸酯烷基硅烷聚合得到的含异氰酸酯基团的聚硅 氧烷等)。这些副产物增多，直接影响热分解法的收率，同时增加处理副产物的环 保成本。通常，含硅氧基有机氨基甲酸酯在温度大于200℃下容易产生本体聚合， 生成为含异氰酸酯基团的聚硅氧烷，严重影响收率。而温度低于200°，裂解不 充分，通常只有10～30％。

因此，本领域迫切需要一种从含硅基氨基甲酸酯制备异氰酸酯烷基硅烷的方 法，该方法的含硅基烷基氨基甲酸酯脱醇反应程度高、生成异氰酸酯烷基硅烷产 物选择性好。

此外，对含硅基烷基氨基甲酸酯的合成研究中，国内外文献已经有报道，主要 采取氨基烷基硅烷和二烷基碳酸酯或者环状碳酸酯在烷氧基醇钠催化剂存在下， 反应生成含硅基烷基氨基甲酸酯。而对产品中提纯，国内外报道比较少，主要为 直接减压精馏。直接精馏方法都存在缺点，如产品本身反应活性比较高，容易产 生本体聚合，严重影响收率，以及对含硅基烷基氨基甲酸酯分离时因杂质沸点接 近因而给研究或者生产带来诸多困难。

因此，本领域还需要一种含硅基烷基氨基甲酸酯的精制方法。

综上所述，本领域缺乏一种从含硅基烷基氨基甲酸酯制备异氰酸酯烷基硅烷的 较好的制备方法，以及含硅基烷基氨基甲酸酯的精制方法。因此，本领域迫切需 要开发一种提高了原料含硅基烷基氨基甲酸酯脱醇反应程度、生成异氰酸酯烷基 硅烷产物选择性高的制备方法，以及含硅基烷基氨基甲酸酯的精制方法。

发明内容

本发明的目的在于获得一种提高原料含硅基烷基氨基甲酸酯脱醇反应程度、异 氰酸酯烷基硅烷产物选择性高的制备方法。

本发明另一目的在于获得一种含硅基烷基氨基甲酸酯的精制方法，其收率和选 择性高而且容易扩大规模。

本发明还有一个目的在于获得一种过渡金属复合物催化剂，其用于高效而由选 择性地催化含硅基烷基氨基甲酸酯的裂解反应。

本发明再一目的在于获得一种本发明的过渡金属复合物的制备方法。

本发明还有一个目的在于获得本发明的过渡金属复合物的用途。

在本发明的第一方面提供一种异氰酸酯烷基硅烷的制备方法，其包括如下步骤：

(a)提供含硅基烷基氨基甲酸酯；

(b)步骤(a)的含硅基烷基氨基甲酸酯在过渡金属复合物存在下进行裂解，得到 异氰酸酯烷基硅烷。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的过渡金属复合物包括以下组分：

无机硅铝源组分，

以所述无机硅铝源组分摩尔量计算10～50％，优选30～50％的活性组分；

以所述无机硅铝源组分摩尔量计算1～30％，优选5％～10％的氨基聚二甲基硅 氧烷接枝组分；

其中：

所述活性组分前体为Sn(II)源；

所述氨基聚二甲基硅氧烷接枝组分接枝在所述无机硅铝源形成的骨架上，所述 接枝组分如下式(IV)基团所示：

NH(R)YSi-O-[(CH₃)₂SiO]_p-SiY₁NH-R’    (IV)

其中，Y，Y₁为相同或者不同的烷基基团，烷基碳链长度为C₁～C₃；

R，R’各自为氢、或相同或者不相同的烷基基团，烷基碳链长度为C₁～C₃；且

p为10～1000的整数，优选为50～200的整数。

在本发明的一个具体实施方式中，所述硅铝源形成[Na/Al/Si/O]晶胞骨架，优 选地Na、Al、Si、O的摩尔比例为1∶(1～2)∶(1～3)∶(1～6)；