[发明专利]一种利用Piers-Rubinsztajn反应制备丙烯酸硅基酯的方法

说明书

本发明涉及一种利用Piers‑Rubinsztajn反应制备丙烯酸硅基酯的方法，使用三(五氟苯基)硼烷为催化剂，通过Piers‑Rubinsztajn反应，在有机溶剂体系中，采用不同种类的含氢硅烷和丙烯酸酯为原料，以滴加的方式加料，在0～50℃条件下搅拌30～120min后，再加入与硼烷催化剂等摩尔的三乙胺或碱性氧化铝中和催化剂，搅拌半小时后，在经过滤、蒸馏后，则得到相应的硅基丙烯酸酯。本发明提供的制备硅基丙烯酸酯的方法是基于Piers‑Rubinsztajn反应进行的，具有反应效率高、可控性强、环境友好等特点。

技术领域

本发明属于化学剂材料领域，涉及一种利用Piers-Rubinsztajn反应制备丙烯酸硅基酯的方法。

背景技术

硅基丙烯酸酯是一种在医药以及工程建设方面均有重要应用的单体。由于其具有无毒无害以及良好的性能，现已在海洋防污等方面具有非常重要的应用意义，并且在军工防弹等方面也有很大的应用前景。关于硅基丙烯酸酯的制备也有诸多专利文件报道，例如：中国专利文件CN108840882A公开了一种三异丙基硅基丙烯酸酯的制备方法，在氮气保护下，于70～90℃温度条件下将三异丙基硅烷、溶剂和催化剂混合，于3个小时内滴加丙烯酸进行反应，过滤后取有机相进行减压精馏，得三异丙基硅基丙烯酸酯。中国专利文件CN107778324A公开了一种三烷基硅基丙烯酸酯的制备方法，包括以下步骤：(1)先在氮气保护下，将三烷基氯硅烷、丙烯酸盐、催化剂、阻聚剂及惰性溶剂加入反应容器，接着在(20～90)℃下反应，得到含三烷基硅基丙烯酸酯的反应液；(2)接着对步骤(1)中得到的反应液进行过滤，取含三烷基硅基丙烯酸酯的滤液，或者对步骤(1)中得到的反应液进行水洗后静置分液，取含三烷基硅基丙烯酸酯的下层反应液；(3)然后向步骤(2)的滤液或者下层反应液中加阻聚剂，接着减压精馏得到三烷基硅基丙烯酸酯。中国专利文件CN104725414A公开了一种三烃基硅基丙烯酸酯或三烃基硅基甲基丙烯酸酯的制备方法，其是由两步反应进行的：第一步，先将三烃基烃氧基硅烷与含氧无机酸或磺酸反应生成硅基无机酸酯或硅基磺酸酯；第二步，再将硅基无机酸酯或硅基磺酸酯与丙烯酸盐或甲基丙烯酸盐在阻聚剂存在下反应，得到三烃基硅基丙烯酸酯或三烃基硅基甲基丙烯酸酯。

以上专利文件中所述的合成硅基丙烯酸酯的方法，对反应条件要求较高，都需要分步进行，合成工艺复杂繁琐。因此，研究合成工艺简单并且生产效率高的硅基丙烯酸酯的方法具有重要意义。目前，利用Piers-Rubinsztajn反应简单高效的制备硅基丙烯酸酯，未见报道。为此，提出本发明。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种利用Piers-Rubinsztajn反应制备丙烯酸硅基酯的方法。本发明方法反应效率高、可控性强、环境友好且适用范围较广。

术语说明：

Piers-Rubinsztajn反应：Piers-Rubinsztajn反应是指有机硅氢化合物与烷氧基硅烷在三(五氟苯基)硼烷的催化作用下发生的脱碳缩合反应，其反应通式如下：

R₃SiH+R′OSiR″₃→R₃SiOSiR″₃+R′H，(其中R,R′,R″＝-H,-CH₃,-CH₂CH₃等)

本发明的技术方案如下：

一种利用Piers-Rubinsztajn反应制备硅基丙烯酸酯的方法，包括以下步骤：

以三(五氟苯基)硼烷为催化剂，含氢硅烷和丙烯酸酯为原料，在有机溶剂体系中，以滴加的方式加料，通过Piers-Rubinsztajn反应，制得硅基丙烯酸酯。

根据本发明，优选的，反应完成后，加入中和剂用于中和催化剂；

加入阻聚剂用于防止丙烯酸酯或产物聚合；