[发明专利]一种烯丙基硅烷的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子合成技术领域，更具体地，涉及一烯丙基硅烷的制备方法。

背景技术

格氏反应已经有一百多年的历史，世界上所有从事化学合成的化学家，都在自己所研究的领域中，离不开格氏反应的研究工作，而且格氏试剂作为一种传统的有机合成常用试剂，在有机合成领域有着广泛的应用，发挥着重要作用，而且通过它可以制备多种类型的化合物。每年都有许多新的有关格氏试剂的制备及应用的报道，关于格氏试剂的特殊性质的研究也日益深入，因此合理恰当地使用格氏试剂是有机合成领域中不可或缺的条件。

通过格氏法合成有机硅烷的技术，无论在国内还是外国，都有不少相关方面的报道。但是，现有的格氏法中步骤繁琐，不利于操作，且生产成本较高，另外还需要使用到有机溶剂，使得在生产过程中存在极大的安全隐患，不利于安全应用到工业化大生产中。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术中的不足，提供了一烯丙基硅烷的制备方法。

本发明的合成方法最明显的不同就在于，其合成的方法是‘一步法’。‘一步法’合成就是，其反应不需要溶剂，避免乙醚、THF等低沸点易爆溶剂的使用，使格氏反应可以很安全应用到工业化大生产中，而且，使格氏反应和取代反应在同一个反应釜内一步完成，大大简化了操作和降低生产成本。

本发明中含烯丙基的有机硅单体是通过一步格氏法合成，是目前主流使用的硅氢加成方法无法媲美的，硅氢加成只可以做一次的取代反应，然而，格氏反应则可以进一步的取代反应可以进行一次、二次、三次和四次，并且可以根据烯丙基硅烷的不同应用，就很容易合成多种不同结构的含烯丙基有机聚硅氧烷。

本发明提供的一种含烯丙基的特殊基团有机硅烷的制备方法，完全继承了格氏合成法的优点，抛弃其缺点，特别是反应时要用到大量易燃易爆的溶剂，且有时反应不平稳，可能有爆炸的危险。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种烯丙基硅烷的制备方法，所述烯丙基硅烷的结构通式如式(I)所示：

其中，R、R’和R”为相同或不同的，最少保留一個水解活性的基团，R、R’和R”分别独立选自烷氧基、卤素、烷基、不饱和烷基或芳基；

所述烯丙基硅烷的制备方法，包括如下步骤：

S1、在氮气氛围下，将R¹R²R³SiR⁴、镁屑、催化剂混合，加热；

S2、在S1的混合溶液中先加入一定量的卤丙烯反应；

S3、保温，将S2中反应物在回流温度下反应4-6个小时；

S4、加入余量卤丙烯，继续反应，并保温30-50分钟；S2中卤丙烯的加入量占卤丙烯加入总量的50-60％。

本发明反应原理为：R¹R²R³SiR⁴与烯丙基格氏试剂在催化剂的参与下，加热、搅拌，进行SN₁的亲核取代反应，得到具水解活性的烯丙基硅烷产品。

优选地，所述催化剂用量为R¹R²R³SiR⁴重量的1-5‰。

优选地，所述R¹R²R³SiR⁴中R⁴为卤基或烷氧基，R¹、R²、R³相同或者不同，分别独立选自烷基、芳烃基或取代的烷基、取代的芳烃基。

优选地，所用的卤丙烯为被Cl、Br或I取代的烯丙基。

优选地，所述卤丙烯的含水量小于100mg/kg。

优选地，所用镁屑为新鮮镁屑，或者为经过5％的稀HCl溶液洗涤且烘干备用的镁屑。

优选地，所述催化剂为单质碘及碘化物、溴化物、甲氧基氯化鎂、氯化亚銅、乙醚、二丁醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、亚乙基二甲醚、含Cu、Ag、Mg、Al、Zn、Cd、Hg、Co及Ti的卤化物或氰化物、含Na、K、Mg、Cd及Cu的硝酸盐中的一种或多种。