[发明专利]一种抗硫中毒硅氢加成铂催化剂、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于有机催化化学领域，涉及一种用于硅氢加成的铂催化剂，尤其是涉及一种具有抗硫中毒特性的硅氢加成铂催化剂，以及其制备方法和应用。

背景技术

众所周知，硅氢加成反应是指Si-H与不饱和双键或叁键进行加成反应，生成含硅的有机化合物或高分子，是有机硅化学中研究最多的反应之一，在有机硅化学和有机硅工业中占有重要地位。与常规的催化氢化反应相比，硅氢加成反应的条件温和，无需耐高压技术，可操作性强。自1957年Speier等（Speier, J. L.; Webster, J. A.; Barnes, G. H. J. Am. Chem. Soc.1957, 79, 574.）发现氯铂酸 (H₂PtCl₆·6H₂O) 是一种非常有效的均相硅氢加成催化剂以来，对其它过渡金属催化剂的催化活性及选择性的研究和应用也受到人们的高度重视。但是当体系中存在含S等毒物时，铂催化剂用量要大幅度增加，甚至使催化剂完全失活。通常需要加入防中毒剂，如异丙醇铝、乙酰丙酮铝、二乙酰丙酮基异丙基铝（加成型硅橡胶防中毒问题的研究，林满辉、刘东灿、黄素娟, 有机硅材料, 2005, 19 (6) 37-45）。由于在氯铂酸催化硅氢加成反应时需要额外加入防中毒剂，存在抗中毒剂和催化剂能否均匀接触等问题，因此需要对现有的催化剂进行改进。

发明内容

本发明针对在氯铂酸催化硅氢加成反应时需要额外加入防中毒剂的技术缺陷，提供一种抗硫中毒硅氢加成铂催化剂，该催化剂具有较强的抗硫中毒性能和高效的催化活性，使硅氢加成反应不需要额外加入防中毒剂。

其次，本发明还提供一种所述的抗硫中毒硅氢加成铂催化剂的制备方法。

再次，本发明还提供一种所述的抗硫中毒硅氢加成铂催化剂在烯烃与含氢硅烷加成反应中的应用。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种抗硫中毒硅氢加成铂催化剂，其特征在于其具有以下结构通式： ，其中R为-CH₃, -CH₂CH₃, -Ph或-CH(CH₃)₂。本发明的关键是提供了一类铂炔类配合物，并以其作为硅氢加成反应的催化剂，此类铂炔类配合物能使得烯烃与含氢硅烷的硅氢反应易于进行，同时具有很好的抗硫中毒性能。

一种所述的抗硫中毒硅氢加成铂催化剂的制备方法，该方法以二乙胺为反应溶剂，将 CH≡CSi(R)₃和顺二（三苯基膦）二氯化铂混合，其中R为-CH₃, -CH₂CH₃, -Ph或-CH(CH₃)₂，同时加入CuI在75～85 ℃下反应，旋干溶剂，以己烷/苯为溶剂重结晶，得到铂催化剂。该制备方法的简单易于操作。

作为优选，所述的CH≡CSi(R)₃和顺二（三苯基膦）二氯化铂的摩尔比为2~2.5:1。最佳的CH≡CSi(R)₃和顺二（三苯基膦）二氯化铂的摩尔比为2.2:1。

一种所述的抗硫中毒硅氢加成铂催化剂在烯烃与含氢硅烷加成反应中的应用，具体是在反应物烯烃与含氢硅烷中加入有效量的抗硫中毒硅氢加成铂催化剂。本发明所述的烯烃与含氢硅烷的硅氢加成反应，其中，烯烃为至少含有一个C=C双键的烃类，含氢硅烷为含一个硅氢键的含氢硅烷。

作为优选，所述的烯烃为己烯、庚烯、辛烯、苯乙烯或α-甲基苯乙烯。

作为优选，所述的含氢硅烷为三乙氧基氢硅烷、三甲氧基硅烷、三乙氢硅烷、三氯氢硅烷、二氯一甲基氢硅烷或一氯二甲基氢硅烷。

作为优选，所述的烯烃：含氢硅烷：抗硫中毒硅氢加成铂催化剂：含硫化合物的摩尔比为10000：11000～12000：1～50：0.5～50，其中含硫化合物为反应体系中存在的含硫毒物。即体系中硫含量为5‰(摩尔分数)时，此催化剂还能够保持较高的催化活性。进一步优选的方案是，所述的烯烃：含氢硅烷：抗硫中毒硅氢加成铂催化剂：硫化合物的摩尔比为10000：11000：5：10。