[发明专利]一种光引发硅氢加成反应的方法

说明书

本发明公开了一种光引发硅氢加成反应方法，涉及硅氢加成的方法。该方法包括：(1)以烯烃和含氢硅烷为反应原料，或者以乙烯基聚硅氧烷和含氢聚硅氧烷为反应原料；(2)反应原料在光照条件和光引发催化剂作用下进行硅氢加成反应；所述的光引发剂为芳酰基膦氧化合物。所述的光引发硅氢加成反应方法还包含助引发催化剂，助引发剂为卤化亚铜；卤芳酰基膦氧化合物与卤化亚铜的摩尔比为1:0.01～1:1；所述的光照条件的光源为紫外光；所述的烯烃或乙烯基硅油中的烯键摩尔数与芳酰基膦氧化合物的摩尔数之比为400:1～100:1。该方法避免了使用贵金属催化剂，反应条件温和，无需对体系加热，利于降低能耗，而且反应底物普适性好，同时该催化体系来源广泛、易于保存。

技术领域

本发明涉及硅氢加成的方法，具体涉及一种光引发硅氢加成反应的方法。

背景技术

硅氢加成反应是指含有Si-H键的化合物与不饱和的有机化合物发生加成反应生成有机硅化合物的一类反应。这种方法是制备碳官能团有机硅单体和有机硅聚合物的重要手段，在电子密封胶、离型材料等领域得到广泛应用。

用于硅氢加成反应的催化剂主要为过渡金属(Pt、Pd、Rh等)及其配合物，尤其是铂、钯、铑等贵金属配合物。比较有效的催化剂包括Speier’s催化剂(氯铂酸异丙醇溶液)、Karstedt’s催化剂(铂的1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷配合物)及Wilkinson催化剂等。这类催化剂催化硅氢加成反应的条件温和，一般在室温或溶剂回流的条件下即可进行。但这些过渡金属催化剂的缺点是价格昂贵，难以回收再利用，而且须在惰性环境下保存和使用。

经过不断的研究和开发，出现了铁、钴、镍等相对便宜的硅氢加成反应催化剂，但这些非贵金属配合物制备过程较为苛刻，不易保存。

针对上述硅氢加成催化剂的制备方法复杂或价格昂贵的问题，公开号为CN106831850A公开了一种硅氢加成反应，使用一种端位为异腈基的直链脂肪羧酸的二价金属盐，结构式为M[CN(CH₂)_nCOO]₂，其中M＝Fe、Co，n＝3,5,6,10，在反应器中，加入催化剂、烯烃和含氢硅烷，密封，然后缓慢升温至50～90℃，保持反应温度，继续搅拌，进行催化反应，通过气相色谱进行分析，反应结束后静置，冷却至室温。该催化剂对烯烃与含氢硅烷硅氢加成反应具有催化活性高，选择性好等特点，但该类非贵金属催化剂需要在较高温度下才能促进反应进行。

另外，光化学反应是利用紫外光或可见光引发具有化学反应活性物质进行反应的过程，是20世纪60年代问世的新型绿色环保技术。与传统热化学反应相比，光化学反应具有环境友好，生产效率高，适应性广，成本低，能耗低等优点。在紫外光照射下，乙酰丙酮铂可以催化烯烃硅氢加成反应(J.Polym.Sci.Part A:Polym.Chem.,1996,34,3141)，但由于使用贵金属催化剂的缘故，其实际应用受到限制。

公开号为CN109796599A公开了一种利用紫外光催化硅氢加成反应合成有机硅弹性体的制备方法，将配方量的所有原料混合均匀，排出气泡，然后照射紫外光进行光固化，即可得到所述有机硅弹性体；所述有机硅弹性体包括以下重量份的原料：端乙烯基硅油70～100份，含氢硅油10～20份，铂光催化剂0.004～0.025份，光敏剂0.04～0.5份，抑制剂0.01～0.1份；紫外光的波长为200～450nm，辐射强度为50～100mW/cm²，紫外光照射时间为3～10min。所述有机硅弹性体的制备方法简单，现有的设备不需要进行改进即可用于生产所述有机硅弹性体。但是该方法使用的铂光催化剂，铂为贵金属，价格昂贵，成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光引发硅氢加成反应的方法。利用廉价易得、易于保存的光引发催化剂及助引发催化剂，在光照条件下，催化硅氢加成反应。

一种光引发硅氢加成反应的方法，包括：

(1)以烯烃和含氢硅烷为反应原料，或以乙烯基聚硅氧烷和含氢聚硅氧烷为反应原料；