[发明专利]一种碳硼烷有机硅单体及其制备方法

摘要

本发明公开了一种碳硼烷有机硅单体及其制备方法。以芳烃基二氯硅烷为起始原料，与乙炔基溴化镁进行格氏试剂置换反应，生成的芳烃基二乙炔基硅烷与癸硼烷发生加成闭笼反应，得到的芳烃基硅甲撑双碳硼烷与二甲基氯硅烷反应进行硅烷化，得到1,1′‑烃基硅甲撑‑2,2′‑双（二甲基硅基）双碳硼烷，再通过氯化反应，将两端硅氢键氯化，制备得到产物1,1′‑烃基硅甲撑‑2,2′‑双（二甲基氯硅甲基）双碳硼烷，即为碳硼烷有机氯硅烷单体。本发明提供的单体中由于引入了苯基和双碳硼烷基，可用于制备耐热和耐热氧化性能优异的耐高温聚合物。单体制备工艺简便、反应条件温和，且原材料易得，适合工业化生产。

主权项

1.一种碳硼烷有机氯硅烷单体的制备方法，所述碳硼烷有机硅单体的结构式为：，式中，R = ‑CH3或 –Ph，其特征在于包括如下步骤：（1）加成闭笼反应按重量计，由0.5份癸硼烷，2～10份乙腈和2～20份除水四氢呋喃配制得到癸硼烷溶液；在反应器中投入0.5～2份芳烃基二氯硅烷和2～20份除水四氢呋喃，氮气保护下，加入2～20份乙炔基溴化镁，在温度为35～45℃的条件下进行格氏试剂置换反应1～10小时后，加入癸硼烷溶液，在温度为65～95℃的搅拌条件下反应2～48小时；反应结束后，加入由1～12份乙腈，2～24份丙酮，3～36份去离子水和2～24份浓盐酸配制的混合溶液，进行1～12小时的淬灭反应；将得到的反应混合物加入萃取剂进行萃取处理，再经去离子水洗至中性、加入干燥剂干燥、过滤后，将滤液旋蒸除去萃取剂，得到产物芳烃基硅甲撑双碳硼烷；（2）硅烷化按重量计，将1份芳烃基硅甲撑双碳硼烷，2～20份除水四氢呋喃溶液，0.1～0.5份阴离子引发剂正丁基锂及0.1～1.0份二甲基氯硅烷加入到反应器中，在氮气保护、温度为0～5℃的条件下搅拌均匀，自然升至室温，进行1～48小时的硅烷化反应；反应结束后，加入2～20份饱和氯化铵溶液进行1～24小时的淬灭反应；将得到的反应混合物加入萃取剂进行萃取处理，再经去离子水洗至中性、加入干燥剂干燥、过滤后，将滤液旋蒸除去萃取剂，得到产物1,1′‑烃基硅甲撑‑2,2′‑双（二甲基硅基）双碳硼烷；（3）氯化反应按重量计，将1份1,1′‑烃基硅甲撑‑2,2′‑双（二甲基硅基）双碳硼烷溶解于5～30份氯代烃溶液中，再加入0.05～0.5份自由基引发剂，在氮气保护、温度为55～95℃的条件下进行氯化反应；反应2～18小时后，将反应液自然冷却至室温，经过滤、旋蒸除去氯代烃溶剂，得到产物1,1′‑烃基硅甲撑‑2,2′‑双（二甲基氯硅甲基）双碳硼烷，即为碳硼烷有机硅单体产品。