專利名稱：γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于精細(xì)化學(xué)品的合成，更具體涉及一種y— (2, 3—環(huán)氧丙氧)
丙基三乙氧基硅垸的制備方法。
背景技術(shù)：
Y— (2， 3 —環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷是一種用途廣泛的硅垸偶聯(lián)劑， 廣泛用于環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚氨酯、三聚氰胺樹(shù)脂、氯化聚醚、聚酯、聚碳
酸酯、聚苯乙烯及尼龍等聚合材料中，以提高它們的粘接性能；合成環(huán)氧烴基硅 油，廣泛用作織物柔軟整理劑、有機(jī)樹(shù)脂改性劑及拋光改性劑；還可用作室溫硫 化硅橡膠增黏劑，提高硅橡膠對(duì)玻璃及鋁合金材料的黏接性能。
該產(chǎn)品國(guó)內(nèi)未見(jiàn)其制備方面的報(bào)道。國(guó)外有以二乙烯基四甲基二硅氧烷的零
價(jià)Pt配合物溶解在N-二甲基硅烷-N-甲基乙酰胺和甲苯溶液中作為催化劑合成
Y — (2， 3—環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷，其摩爾收率為87%，在氬氣中制備，
經(jīng)歷密封、抽氣、通氣等，反應(yīng)操作復(fù)雜，且收率不高。另有以聚y-甲基硒丙 基三乙氧基硅烷的鉑絡(luò)合物作催化劑，收率只有78%;還有把Pt負(fù)載在苯乙烯-二乙烯基苯共聚物或活性碳上面作催化劑，但反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，催化劑制備復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供了一種Y— (2， 3—環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅垸 的的制備方法，這種高效催化劑，制備簡(jiǎn)單，效率高；而且合成反應(yīng)時(shí)間短，條 件溫和，易于控制，操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)率高，反應(yīng)副產(chǎn)物少，產(chǎn)品質(zhì)量高。 一種制備Y— (2， 3—環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷的步驟是 A、高效催化劑的制備方案是以氯鉑酸(H2PtCl6*6H20)、異丙醇為原料，
加入縛酸劑(醚類，乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇二乙 醚、1， 2-環(huán)氧己烷、1， 2-環(huán)氧辛烷、1,4一二氧六環(huán)、丁醚、苯甲醚、苯乙醚、 乙二醇苯醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚，對(duì)苯二甲醚、甲基叔丁基醚、二 甘醇丁醚和烯丙基縮水甘油醚中的一種)，攪拌加熱到55 70'C時(shí)，加入絡(luò)合劑 (環(huán)辛二烯、三苯基膦、乙酰丙酮，環(huán)己二烯、環(huán)戊二烯、戊二烯、甲基環(huán)戊二 烯、四甲基二乙烯基二硅氧烷中的一種)，攪拌加熱到90 10(TC攪拌2小時(shí)， 冷卻即得高效催化劑。氯鉑酸、異丙醇、縛酸劑和絡(luò)合劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)比為1. 5 3:20 30:60 80:3 6。該高效催化劑的PH=5 7，水含量< 0. 1%，其摩爾作用 數(shù)(在100%轉(zhuǎn)化率下每摩爾催化劑所能催化反應(yīng)物的摩爾數(shù))為10 18萬(wàn)，用 量為10 12g氯鉑酸(H2PtCl6*6H20) /噸產(chǎn)品，e加成副產(chǎn)物0.5%左右，產(chǎn) 品質(zhì)量高。
B、合成合成反應(yīng)的方案是以縮水甘油醚和三乙氧基硅垸為原料，加入
無(wú)水乙醇作溶劑，其反應(yīng)摩爾比為1 1.3:0.9 L 1:0. 15 0.35。加入摩爾比 為4. 5*10-6 7. 3nO-e的高效催化劑(A步驟得)，在95 110'C下反應(yīng)1 2小時(shí)。 摩爾收率為90 93%。常壓下蒸餾出溶劑乙醇后，改減壓到0 667Pa蒸餾，在 70 95'C之間得前餾分，在100 140。C間得無(wú)色透明液體為產(chǎn)品Y— (2， 3 — 環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷，含量大于99%。合成方法中采用的原料三乙氧基 硅烷呈中性，不含氨和鐵等其他重金屬離子，保證不使催化劑中毒而具有高活性。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果高效催化劑制備簡(jiǎn)單，選 擇性高，效果好。產(chǎn)品合成操作簡(jiǎn)便，副產(chǎn)物少，易于分離提純；催化劑用量少， 成本低，產(chǎn)率高。整個(gè)過(guò)程無(wú)廢液、廢水、廢渣的產(chǎn)生，是一種環(huán)保產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式
Y— (2， 3 —環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅垸的高效催化劑及合成方法的步驟
是
A.高效催化劑的制備以氯鉑酸(H2PtCl6*6H20)和異丙醇為原料，加入 縛酸劑，攪拌加熱到55 7(TC時(shí)，加入絡(luò)合劑，攪拌加熱到90 10(TC反應(yīng)2 小時(shí)，冷卻到30 5(TC即可得高效催化劑。氯鉑酸(H2PtCl6'6H20)、異丙醇為 原料、縛酸劑和絡(luò)合劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)比為1.5 3:20 30:60 80:3 6。
所述的縛酸劑為醚類，乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二 醇二乙醚、1， 2-環(huán)氧己垸、1， 2-環(huán)氧辛垸、1,4一二氧六環(huán)、丁醚、苯甲醚、苯 乙醚、乙二醇苯醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚，對(duì)苯二甲醚、甲基叔丁基 醚、二甘醇丁醚和烯丙基縮水甘油醚中的一種；
所述絡(luò)合劑為環(huán)辛二烯、三苯基膦、乙酰丙酮，環(huán)己二烯、環(huán)戊二烯、戊二 烯、甲基環(huán)戊二烯、四甲基二乙烯基二硅氧垸中的一種。
該高效催化劑的PH=5 7，水含量<0. 1%，其摩爾作用數(shù)(在100%轉(zhuǎn)化率 下每摩爾催化劑所能催化反應(yīng)物的摩爾數(shù))為10 18萬(wàn)，用量為10 12g氯鉑 酸(H2PtCl6*6H20) /噸產(chǎn)品，0加成副產(chǎn)物0.5°/。左右，產(chǎn)品質(zhì)量高。
b. y— (2， 3—環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷的合成把縮水甘油醚，無(wú)
水乙醇，高效催化劑按摩爾比1.2:0.35:5.52H0，以Pt計(jì)算)投料作反應(yīng)物，加 熱攪拌，在70 95。C內(nèi)滴加摩爾比為1的三乙氧基硅垸，規(guī)定時(shí)間(按反應(yīng)物 量確定， 一般10分鐘至4小時(shí))內(nèi)滴完，保溫95'C左右反應(yīng)1 2小時(shí)。冷卻取 樣氣相色譜分析，含量為78 83%。常壓下蒸餾出溶劑甲醇，減壓到0 667Pa 蒸餾，在70 95'C之間得前餾分，在100 14(TC間得無(wú)色透明液體為產(chǎn)品y —
(2, 3—環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷，摩爾收率90 93°/。，含量大于99%。上
述過(guò)程的反應(yīng)式如下
實(shí)施例1:
高效催化劑的制備20ml帶磁子圓燒瓶?jī)?nèi)，加入0.2gH2PtCl6*6H20、 2. 7g (3.5ml)異丙醇、7g(7ml)縮水甘油醚，磁力攪拌器攪拌加熱到58°C，加入0. 4g 三苯基膦，攪拌加熱到93'C反應(yīng)2小時(shí)，冷卻到30 5(TC即可得到高效催化劑。 實(shí)施例2:
高效催化劑的制備20ml帶磁子圓燒瓶?jī)?nèi)，加入0. 2gH2PtCl6*6H20、 2. 9g (3.7ml)異丙醇、6.8g(6.2ml)乙二醇苯醚，磁力攪拌器攪拌加熱到60°C，加 入0.6ml乙酰丙酮，攪拌加熱到96'C反應(yīng)2小時(shí)，冷卻到30 5(TC即可得到高 效催化劑。
實(shí)施例3:
高效催化劑的制備20ml帶磁子圓燒瓶?jī)?nèi)，加入0. 2gH2PtCl6*6H20、 2. 4g (3. lml)異丙醇、6. 6g(6 8ml)苯乙醚，磁力攪拌器攪拌加熱到62°C,加入0. 6ml 環(huán)辛二烯，攪拌加熱到95。C反應(yīng)2小時(shí)，冷卻到30 5(TC即可得到高效催化劑。 實(shí)施例4:
在500ml帶溫度計(jì)、冷凝管、滴液漏斗和機(jī)械攪拌裝置的三頸燒瓶?jī)?nèi)加入縮 水甘油醚138g，無(wú)水乙醇16g，高效催化劑(實(shí)施例1制備)0. 15ml (含Pt量 為3.68*10'2mol/L)，加熱攪拌，在95 110。C內(nèi)滴加170g三乙氧基硅烷，13分鐘 滴完，保溫95'C左右反應(yīng)1.5小時(shí)。取樣氣相色譜分析，含量為81.7%;改蒸餾 裝置，蒸出溶劑乙醇，然后減壓到0 667Pa蒸餾，在70 95t:之間得前餾分， 在100 14(TC間得無(wú)色透明液體為產(chǎn)品y— (2， 3—環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基 硅垸，質(zhì)量為264g，摩爾收率為91. 6%，含量達(dá)99. 1%, 0加成副產(chǎn)物0. 51%。
實(shí)施例5:
在500ml帶溫度計(jì)、冷凝管、滴液漏斗和機(jī)械攪拌裝置的三頸燒瓶?jī)?nèi)加入縮 水甘油醚138g，無(wú)水乙醇16g，高效催化劑(實(shí)施例2制備)0. 15ml (含Pt量 為3.68*l(T2mol/L),加熱攪拌，在95 110。C內(nèi)滴加170g三乙氧基硅垸，16分鐘 滴完,保溫95'C左右反應(yīng)L5小時(shí)。取樣氣相色譜分析，含量為81.4%;改蒸餾 裝置，蒸出溶劑乙醇，然后減壓到0 667Pa蒸餾，在70 95。C之間得前餾分， 在100 14(TC間得無(wú)色透明液體為產(chǎn)品y— (2， 3—環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基 硅垸，質(zhì)量為263g，摩爾收率為91. 1%，含量達(dá)99. 2%， e加成副產(chǎn)物0. 50%。
實(shí)施例6:
在500ml帶溫度計(jì)、冷凝管、滴液漏斗和機(jī)械攪拌裝置的三頸燒瓶?jī)?nèi)加入縮 水甘油醚138g，無(wú)水乙醇16g，組合催化劑(實(shí)施例3制備)0. 15ml (含Pt量 為3.68*l(T2mol/L)，加熱攪拌，在95 110°C內(nèi)滴加170g三乙氧基硅垸，14分鐘 滴完,保溫95。C左右反應(yīng)1.5小時(shí)。取樣氣相色譜分析，含量為81.2°/。；改蒸餾 裝置，蒸出溶劑乙醇，然后減壓到0 667Pa蒸餾，在70 95。C之間得前餾分， 在100 14(TC間得無(wú)色透明液體為產(chǎn)品y— (2， 3 —環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基 硅烷，質(zhì)量為261. 5g,摩爾收率為90. 5%，含量達(dá)99. 05%， e加成副產(chǎn)物0. 52%。
實(shí)施例7:
在1000ml帶溫度計(jì)、冷凝管、滴液漏斗和機(jī)械攪拌裝置的三頸燒瓶?jī)?nèi)加入 縮水甘油醚276g，無(wú)水乙醇40g，組合催化劑(實(shí)施例1制備)0.3ml (含Pt 量為3.68"0-2mol/L),加熱攪拌，在95 11(TC內(nèi)滴加340g三乙氧基硅烷，20 分鐘滴完，保溫95'C左右反應(yīng)1.5小時(shí)。取樣氣相色譜分析，含量為82.3%;改 蒸餾裝置，蒸出溶劑乙醇，然后減壓到0 667Pa蒸餾，在70 95。C之間得前餾 分，在100 14(TC間得無(wú)色透明液體為產(chǎn)品Y— (2， 3 —環(huán)氧丙氧)丙基三乙 氧基硅垸，質(zhì)量為530. 8g，摩爾收率為92. 1°/。，含量達(dá)99.3%, P加成副產(chǎn)物0.45呢。
實(shí)施例8:
在3000ml帶溫度計(jì)、冷凝管、滴液漏斗和機(jī)械攪拌裝置的三頸燒瓶?jī)?nèi)加入 縮水甘油醚828g，無(wú)水乙醇40g，組合催化劑(實(shí)施例1制備)0.9ml (含Pt 量為3.68*l(r2mol/L)，加熱攪拌，在95 11(TC內(nèi)滴加翻g三乙氧基硅烷，35 分鐘滴完,保溫95'C左右反應(yīng)1.5小時(shí)。取樣氣相色譜分析，含量為82.1%;改 蒸餾裝置，蒸出溶劑乙醇，然后減壓到0 667Pa蒸餾，在70 95。C之間得前餾 分，在100 14(TC間得無(wú)色透明液體為產(chǎn)品Y— (2， 3 —環(huán)氧丙氧)丙基三乙 氧基硅垸，質(zhì)量為1600. lg，摩爾收率為92. 5%，含量達(dá)99. 3%, e加成副產(chǎn)物 0. 41%。
實(shí)施例9:
在2000L帶溫度計(jì)、冷凝管、機(jī)械攪拌裝置和滴液裝置的反應(yīng)釜中加入縮 水甘油醚345Kg，無(wú)水乙醇35Kg，組合催化劑380ml(含Pt量為3.68*l(T2mol/L)， 電熱包加熱，機(jī)械攪拌，在95 110°C內(nèi)滴加425Kg三乙氧基硅烷，2. 5小時(shí)滴完， 保溫105"C左右反應(yīng)2小時(shí)。取樣氣相色譜分析，含量為82.5%;改蒸餾裝置， 蒸出溶劑甲醇，然后減壓到0 667Pa蒸餾，在70 95'C之間得前餾分，在100 14(TC間得無(wú)色透明液體為產(chǎn)品Y— (2， 3 —環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅垸，質(zhì) 量為667Kg，摩爾收率為92. 6%，含量達(dá)99. 2%, e加成副產(chǎn)物0. 42%。
權(quán)利要求
1、 一種Y— (2， 3 —環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅垸的制備方法，其步驟是:A、 高效催化劑的制備以氯鉬酸和異丙醇為原料，加入縛酸劑，攪拌加熱到55 7(TC時(shí)，加入絡(luò)合劑，攪拌加熱到90 100。C反應(yīng)2小時(shí)，冷卻即可得高 效催化劑,氯鉑酸、異丙醇、縛酸劑和絡(luò)合劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)比為1.5 3:20 30:60 80:3 6;B、 合成以縮水甘油醚為反應(yīng)物，滴加三乙氧基硅烷，以無(wú)水乙醇為溶劑，其反應(yīng)摩爾比為1 1.3:0.9 1.1:0.15 0.35，加入摩爾比為4.5*1(T6 7.3*10—6的高效催化劑，加熱攪拌下，在95 110"下進(jìn)行合成反應(yīng)1 2小時(shí)，減 壓到0 667Pa蒸餾，在70 95'C之間得前餾分，在100 140'C之間得無(wú)色透明液體為Y— (2， 3 —環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅垸；所述的縛酸劑為醚類，乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二 醇二乙醚、1， 2-環(huán)氧己烷、1， 2-環(huán)氧辛烷、H二氧六環(huán)、丁醚、苯甲醚、苯 乙醚、乙二醇苯醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚，對(duì)苯二甲醚、甲基叔丁基 醚、二甘醇丁醚和烯丙基縮水甘油醚中的一種；所述絡(luò)合劑為環(huán)辛二烯、三苯基膦、乙酰丙酮，環(huán)己二烯、環(huán)戊二烯、戊二 烯、甲基環(huán)戊二烯、四甲基二乙烯基二硅氧垸中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷的制備方法。以縮水甘油醚為反應(yīng)物，無(wú)水乙醇為溶劑，加入高效催化劑，加熱攪拌下，在一定溫度下滴加三乙氧基硅烷，滴完后在一定溫度反應(yīng)一定時(shí)間，冷卻降溫。常壓下蒸餾出溶劑乙醇后，減壓蒸餾，在一定溫度之間得前餾分，在一定溫度之間得無(wú)色透明液體為產(chǎn)品。本發(fā)明中高效催化劑以氯鉑酸(H₂PtCl₆·6H₂O)和異丙醇為原料，加入縛酸劑和絡(luò)合劑制備，制備方法簡(jiǎn)單，選擇性好，效率高，摩爾作用數(shù)為10～18萬(wàn)；合成反應(yīng)時(shí)間短，操作方便，反應(yīng)收率高；摩爾收率達(dá)90～93％，產(chǎn)品含量達(dá)99％，產(chǎn)品質(zhì)量高。
文檔編號(hào)C07F7/00GK101121723SQ20071005321
公開(kāi)日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日
發(fā)明者強(qiáng) 丁, 何運(yùn)凡, 劉巧云, 俊 廖, 張先亮, 張治民, 楊金玉, 程鵬飛, 鵬 董, 陳圣云, 高勝波 申請(qǐng)人:湖北武大有機(jī)硅新材料股份有限公司