[发明专利]一种3-巯丙基三烷氧基硅烷的合成方法

说明书

本发明属于偶联剂合成技术领域，提出了一种3‑巯丙基三烷氧基硅烷的合成方法，烯丙硫醇与含氢三烷氧基硅烷在抗硫中毒铂催化剂的催化下发生硅氢加成反应，得到3‑巯丙基三烷氧基硅烷，其中，抗硫中毒铂催化剂由含硫硅烷与氨基硅烷水解反应后再与氯铂酸反应制得，或由氨基硅烷水解得到的二氧化硅与含硫硅烷、氯铂酸反应制得。硅氢加成反应为：先将烯丙硫醇与抗硫中毒铂催化剂混合活化处理后再加入含氢三烷氧基硅烷反应，或先将烯丙硫醇与含氢三烷氧基硅烷混合得到混合料，将10％～15％质量的混合料与抗硫中毒铂催化剂活化处理，再加入剩余混合料反应。通过上述技术方案，解决了现有技术中的3‑巯丙基三烷氧基硅烷的合成方法收率低、副产物污染环境的问题。

技术领域

本发明属于偶联剂合成技术领域，涉及一种3-巯丙基三烷氧基硅烷的合成方法。

背景技术

3-巯丙基硅烷是一种常用的含硫硅烷偶联剂，具有巯基官能团，可用于金属表面处理，增强金属的耐腐蚀、抗氧化及增加与树脂粘结性能；可用于橡胶工业中，作为无机填料提高橡胶的耐磨性能和力学性能；还可作为织物的防缩防皱整理剂。

3-巯丙基硅烷的常见制备方法有：硫脲法、无水硫氢化钠法、加氢还原法、相转移催化法等。硫脲法是广泛采用的方法，采用硫脲与3-氯丙基三烷氧基硅烷为原料，但是，该方法会产生大量的胍盐难以处理，经济性不佳；无水硫氢化钠法采用无水硫氢化钠与3-氯丙基三烷氧基硅烷在溶剂中反应，该方法可以得到高纯度的3-巯丙基三烷氧基硅烷，但是采用醇钠与硫化氢反应生产，成本较高，副产氯化钠处理有一定难度，经济适用性不佳；加氢还原法采用双(烷氧基硅烷)多硫化物(比如Si-75、Si-69等)与氢气制备，需要用在过渡金属催化下高压反应，成本高，副产硫化氢气体污染环境且造成硫元素浪费，工业生产价值不高；相转移催化法使用硫氢化钠与3-氯丙基三烷氧基硅烷为原料，在相转移催化剂存在下催化反应，该方法是一种以水为溶剂的方法，相对较为绿色环保，反应便捷，但是由于烷氧基硅烷易水解，由于原料及产物的水解收率较低，该反应目前仅能用于制备3-巯丙基三乙氧基硅烷，且处理产生的水解物和盐水成本较高。

因此，急需设计一种绿色环保且收率高的3-巯丙基三烷氧基硅烷的合成方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明提出一种3-巯丙基三烷氧基硅烷的合成方法，解决了现有技术中的3-巯丙基三烷氧基硅烷的合成方法收率低、副产物污染环境的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种3-巯丙基三烷氧基硅烷的合成方法，烯丙硫醇与含氢三烷氧基硅烷在抗硫中毒铂催化剂的催化下发生硅氢加成反应，得到3-巯丙基三烷氧基硅烷，其合成路线如下：

其中，R为烷烃基，优选为甲基、乙基。

作为进一步的技术方案，所述抗硫中毒铂催化剂由含硫硅烷与氨基硅烷水解反应后再与氯铂酸反应制得，

或由氨基硅烷水解得到的二氧化硅与含硫硅烷、氯铂酸反应制得。

作为进一步的技术方案，所述含硫硅烷为3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-辛酰基硫代硅烷、双-[三乙氧基硅丙基]二硫化物中的一种，所述氨基硅烷为3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-脲丙基三乙氧基硅烷中的一种。

作为进一步的技术方案，所述氯铂酸在反应前进行如下预处理：将氯铂酸溶解在第一有机溶剂中，加入无机碱加热处理。

作为进一步的技术方案，所述第一有机溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、甲苯中的一种或多种，所述无机碱为无水碳酸氢钠、无水硫酸镁、无水硫酸钠中的一种。

作为进一步的技术方案，所述烯丙硫醇与所述含氢三烷氧基硅烷的摩尔比为0.9～1.1：1。