一種氟代烷基烷氧基硅烷及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)硅化學(xué)合成領(lǐng)域，涉及一種硅氫加成制備氟代烷基烷氧基硅烷的 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣代烷基硅烷能與許多無機(jī)和有機(jī)基材中的羥基、竣基和含氧基團(tuán)廣生化學(xué)鍵 合，在無機(jī)物表面形成自組裝的單分子氟硅膜層。使被處理過的基材具有極低的表面能和 極差的濕潤性，具有優(yōu)異的憎水、憎油性能及防污性能，受到涂料，建筑，醫(yī)藥等領(lǐng)域的青 睞。
[0003] 對娃氫加成制備烷基硅烷的方法早有記載，并成為制備硅烷的一種重要方法。早 期主要是針對含氫氯硅烷和不飽和碳碳鍵之間的加成，然后進(jìn)行醇解反應(yīng)制的烷氧基硅 燒。
[0004] US4028384公開了一種以氯鉬酸作為氫硅烷和鏈烯基的化合物的加成反應(yīng)的方 法，其采用氯鉬酸酮類配合物作為催化劑，該催化劑對烷氧基氫硅烷催化活性差，反應(yīng)時(shí)間 長，收率較低。
[0005]JP1189597和W02005058919涉及--種含氟烷基硅烷的制備方法，是通過在硅氫 加成催化劑作用下將氟代烯烴和含氫氯硅烷進(jìn)行反應(yīng)，制的含氟烷基氯硅烷，提純后進(jìn)行 下一步的醇解反應(yīng)，并進(jìn)行提純。由于氯硅烷的沸點(diǎn)較低，醇解過程中會(huì)有大量的HC1其他 產(chǎn)生,對設(shè)備的腐蝕性較大，工藝較長,從而影響其產(chǎn)業(yè)化和總體的收率。
[0006] 此外W02008017553和W02005058919中提出用全氟己基碘烷和乙烯基三甲氧基 硅烷反應(yīng)制備全氟辛基三甲氧基硅烷的方法，該方法，收率較高可達(dá)90%以上，工藝較為復(fù) 雜，而且其產(chǎn)品色澤較差，三廢較多。
[0007] 因此需要開發(fā)一種新的綠色環(huán)保的制備氟代烷基烷氧基硅烷的方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 本發(fā)明目的是提供一種制備提供一種氟代烷基烷氧基硅烷的方法，該法具有制備 工藝簡單、反應(yīng)條件溫和、安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
[0009] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0010] 一種下述結(jié)構(gòu)式（I)所述的氟代烷基烷氧基硅烷，按照以下方法制備：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種結(jié)構(gòu)式（I)所述的氟代烷基烷氧基硅烷，其特征在于按照以下方法制備：
在Pt系催化劑存在下，下述結(jié)構(gòu)式（II)所述的含氫烷氧基硅烷和下述結(jié)構(gòu)式（III)所 述的氣代稀煙反應(yīng)制備氣代烷基烷氧基硅烷：
其中：R1、R2獨(dú)立地選自氫基、C1-20烷基、C1-20芳基、甲氧基、乙氧基、硅氧基、異丙氧 基；R3選自甲氧基、乙氧基、硅氧基或異丙氧；Rf選自單氟代、多氟或全氟的C2-12烯烴基 或芳基。
2. 按照權(quán)利要求1所述的氟代烷基烷氧基硅烷，其特征在于所述氟代烯烴選自 3, 3, 3-三氟丙烯、1H，1H，2H-全氟-1-辛烯、1H，1H，2H-全氟-1-十二烯、1H，1H，2H-全 氟-1-癸烯，1H，1H，2H-全氟-1-戊烯和十二氟庚基丙烯中的ー種、兩種或三種以上組合。
3. 按照權(quán)利要求1所述的氟代烷基烷氧基硅烷，其特征在于所述含氫烷氧基硅烷選自 二甲氧基硅烷、二乙氧基硅烷、甲基-甲氧基硅烷、甲基-乙氧基硅烷、-甲基甲氧基硅烷、 二甲基乙氧基硅烷、二異丙氧基硅烷和七甲基二硅氧烷中的一種、兩種或二種以上組合。
4. 按照權(quán)利要求1所述的氟代烷基烷氧基硅烷，其特征在于所述含氫烷氧基硅烷與氟 代烯烴摩爾比為〇. 5~3:1，所述催化劑與含氫烷氧基硅烷摩爾比為1:100000~1:1000。
5. 按照權(quán)利要求4所述的氟代烷基烷氧基硅烷，其特征在于所述含氫烷氧基硅烷與氟 代烯烴摩爾比為0. 8~1. 5:1。
6. 按照權(quán)利要求1所述的氟代烷基烷氧基硅烷，其特征在于加熱溫度為60~180°C。
7. 按照權(quán)利要求6所述的氟代烷基烷氧基硅烷，其特征在于加熱溫度為100~160°C。
8. 按照權(quán)利要求1所述的氟代烷基烷氧基硅烷，其特征在于所述氟代烷基烷氧基硅烷 選自三氟丙基三甲氧基硅烷，三氟丙基三乙氧基硅烷，全氟辛基三甲氧基硅烷，全氟癸基三 乙氧基硅烷或全氟癸基甲基二甲氧基硅烷。
9. 按照權(quán)利要求1所述的氟代烷基烷氧基硅烷，其特征在于所述Pt催化劑選自 Karstedt催化劑、氯鉬酸環(huán)酮溶液或Pt-C配合物的異丙醇溶液。
10. 按照權(quán)利要求9所述的氟代烷基烷氧基硅烷，其特征在于所述Pt催化劑為Pt-C配 合物的異丙醇溶液。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)式（I）所述的氟代烷基烷氧基硅烷及其制備方法，各取代基的定義見說明書。本發(fā)明制備的氟代烷基烷氧基硅烷品質(zhì)好、穩(wěn)定性強(qiáng)，制備方法收率高、安全環(huán)保。
【IPC分類】C07F7-18
【公開號(hào)】CN104628759
【申請?zhí)枴緾N201310571199
【發(fā)明人】馮錦財(cái), 陳清, 蔣云菊, 鮑樟水
【申請人】浙江省化工研究院有限公司, 中化藍(lán)天集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月13日