[发明专利]一种含有蒽保护的α-氰基丙烯酰氧基结构的有机硅化合物的制备方法

说明书

本发明涉及有机化学领域，为解决制备含蒽保护的α‑氰基丙烯酰氧基结构的有机硅聚合物存在反应条件苛刻、副产物多且目标产物收率较低的问题，本发明提出了一种含有蒽保护的α‑氰基丙烯酰氧基结构的有机硅化合物的制备方法，该方法以γ‑氯丙基硅烷和蒽保护的α‑氰基丙烯酸钾盐为原料，利用缩合反应制备得到含有蒽保护的α‑氰基丙烯酰氧基结构的有机硅化合物，具有能耗低、环境污染小、安全环保、产率高、产物容易分离、工艺及设备简单且生产成本低等特点，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及有机化学领域，具体涉及一种含有蒽保护的α-氰基丙烯酰氧基结构的有机硅化合物的制备方法。

背景技术

含有蒽保护的α-氰基丙烯酰氧基结构的有机硅化合物是制备具有α-氰基丙烯酰氧基结构有机硅化合物的重要中间体，后者可在空气中潮气作用下，通过阴离子聚合方式快速交联固化，赋予有机硅材料在温和条件下快速交联固化的能力，广泛应用于刑侦、情报收集、粘接、密封、堵漏等需要快速就地成型的领域。

文献中关于带有蒽保护的α-氰基丙烯酰氧基结构的有机硅小分子化合物的合成鲜见报道。虽然蒽保护及脱去蒽保护基团的含有α-氰基丙烯酰氧基结构的有机硅聚合物及其制备方法已有文献报道，但对有机硅聚合物进行化学改性，使有机硅聚合物的链端或者侧链接枝α-氰基丙烯酰氧基结构单元，仍然面临许多挑战。美国专利US 9695286公开了一种以含有Si-OH或者Si-H官能团的线性聚硅氧烷为底物，通过Si-OH与蒽保护的α-氰基丙烯酰氯之间的缩合反应(反应式1)或者Si-H与蒽保护的α-氰基丙烯酰氧丙烯之间的硅氢加成反应(反应式2)，将α-氰基丙烯酰氧基官能团接枝到聚硅氧烷的链端或者侧链的方法。

众所周知，高分子链存在的缠绕、包裹等现象会阻止聚合物分子链中的反应位点无法参与反应，导致反应转化率不高，而对于不饱和烯烃的硅氢加成反应，除了在烯烃的α位置发生加成反应外，在烯烃的B位置也存在加成反应，即存在马氏加成和反马氏加成反应之间的竞争，导致硅氢加成产物不可避免地会出现顺式和反式两种不同结构的同分异构体；另一方面，聚合物硅氢加成反应所需条件较为苛刻且产率不高，只有使用Pt质量分数大于2.0wt％的Karstedt类型硅氢加成催化剂时，硅氢加成反应才能进行，即便如此，反应的收率也只有50％左右。

反应式1.缩合反应制备含有蒽保护的α-氰基丙烯酰氧基结构的聚硅氧烷

反应式2.硅氢加成制备含有蒽保护的α-氰基丙烯酰氧基结构的聚硅氧烷

虽然Si-OH与蒽保护的α-氰基丙烯酰氯之间的缩合反应不会产生异构体，但由于酰氯类化学品毒性较大，其半数致死量LC50的数值较小，因此蒽保护的α-氰基丙烯酰氯的制备存在一定的安全风险。

发明内容

为解决现有制备含蒽保护的α-氰基丙烯酰氧基结构的有机硅聚合物存在反应条件苛刻、副产物多且目标产物收率较低的问题，本发明提出了一种含有蒽保护的α-氰基丙烯酰氧基结构的有机硅化合物的制备方法，具有能耗低、环境污染小、安全环保、产率高、产物容易分离、工艺及设备简单且生产成本低等特点。

所述的含有蒽保护的α-氰基丙烯酰氧基结构的有机硅化合物，其化学结构式如(I)所示，

式中，R₁，R₂，R₃分别独立选自R或OR基团，R选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基中一种。

本发明是通过下述技术方案得以实现的：一种含有蒽保护的α-氰基丙烯酰氧基结构的有机硅化合物的制备方法采用两步法制备得到：