1‑卤丙烷乙二醇醚及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种新型卤代物1‑卤丙烷乙二醇醚与其合成方法，它是以3‑卤丙醇、环氧乙烷为原料，在10～30℃酸性催化剂存在下反应制得。本发明专利技术提供的1‑卤丙烷乙二醇醚，是合成二甲基甲氧基(3‑卤丙氧)乙氧基硅烷的关键原料，利用1‑卤丙烷乙二醇醚可以方便，高效合成二甲基甲氧基(3‑卤丙氧)乙氧基硅烷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卤代物合成领域，尤其涉及一种1-卤丙烷乙二醇醚的合成。
技术介绍
卤代物包括含氯、溴、碘的各类有机化合物。在有机合成方面，它们常作为起始的原料。特别是脂肪族卤化物，几乎各类脂肪族化合物都可以从它们直接或间接来合成。卤代物作为重要的有机反应中间体，可用作农药、医药、防腐剂、麻醉剂、制冷剂等，它与工、农业生产和日常生活关系密切。另外，卤代烃属于疏水类化合物，它们易溶于有机溶剂而不溶于水，本身就是一个良好的有机溶剂，与工业、农业生产和日常生活关系密切。因此卤代反应在有机合成反应中占了很大的比重，是制备其他化合物的主要中间体。但是，现有技术中没有关于卤代物作为方便、高效地合成二甲基甲氧基(3-卤丙氧)乙氧基硅烷的中间体的相关记载。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种双官能团卤代物--1-卤丙烷乙二醇醚及其制备方法，并将其用于二甲基甲氧基(3-卤丙氧)乙氧基硅烷的合成。本专利技术提供了一种具有式I所示结构的1-卤丙烷乙二醇醚：所述式I中，X为卤素取代基。所述式I中，X为Br或I。本专利技术还提供了上述1-卤丙烷乙二醇醚的制备方法，包括：将3-卤丙醇和环氧乙烷在催化剂的催化下，进行开环缩合反应，得有式I结构的1-卤丙烷乙二醇醚。所述催化剂为酸性催化剂。所述酸性催化剂为为HF/Al2O3、BF3/Al2O3、H3PO4/硅藻土、SO42-/ZrO2WO3/ZrO2、B2O3/ZrO2、硫酸、磷酸。所述酸性催化剂的质量为3-卤丙醇质量的20～30％。所述环氧乙烷与3-卤丙醇的摩尔比为1：1～3。所述开环缩合反应的温度为10～30℃。本专利技术还提供了1-卤丙烷乙二醇醚的应用，用作合成二甲基甲氧基(3-卤丙氧)乙氧基硅烷的原料。具体实施方式本专利技术提供了具有式I所示结构的1-卤丙烷乙二醇醚：所述式I中X为卤素取代基，优选为Br或I。本专利技术还提供了具有式I所示结构的1-卤丙烷乙二醇醚的制备方法，包括：将3-卤丙醇和环氧乙烷在催化剂的催化下，进行开环缩合反应，得到反应液。本专利技术对所述3-卤丙醇、环氧乙烷和催化剂混合的顺序没有特殊的限制，具体的，本专利技术优选将3-卤丙醇与催化剂混合后向其中通入环氧乙烷。在本专利技术中，所述3-卤丙醇优选为3-溴丙醇或3-碘丙醇。在本专利技术中，所述环氧乙烷与3-卤丙醇的摩尔比为优选为1：1～3，更优选为1：1.5～3。本申请对通入环氧乙烷的速率没有特殊限定，采用本领域常规速率即可。在本专利技术中，所述催化剂优选酸性催化剂，所述酸性催化剂优选为HF/Al2O3、BF3/Al2O3、H3PO4/硅藻土、SO42-/ZrO2、WO3/ZrO2、B2O3/ZrO2、硫酸或磷酸，所述催化剂的质量优选为3-卤丙醇质量的1～30％。在本专利技术中，所述开环缩合反应的温度优选为10～30℃，更优选为15～25℃；所述开环缩合反应后，本专利技术优选将得到的反应液过滤、将得到的滤液进行精馏得到具有式I所示结构的1-卤丙烷乙二醇醚。本专利技术对所述过滤和精馏方法没有特殊限制，采用本领域常规方法即可。本专利技术提供的上述1-卤丙烷乙二醇醚用作合成二甲基甲氧基(3-卤丙氧)乙氧基硅烷的原料。下面结合实施例对本专利技术提供的双官能团卤代物1-卤丙烷乙二醇醚及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本专利技术保护范围的限定。实施例1将1400g(10.07mol)3-溴丙醇、300g酸催化剂BF3/Al2O3加入反应容器，通入环氧乙烷200g(4.5mol)，维持反应温度30℃左右，反应完毕过滤除去酸催化剂BF3/Al2O3，滤液精馏，得到无色液体1-溴丙烷乙二醇醚546g，纯度大于95％，收率66％，其结构表征如以下数据所示。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)3.65(s,1H),3.37-3.56(m,8H),1.86-1.91(m,2H)；13CNMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)70.3,68.3,61.5,32.9,30.3.MS(EI,m/z)183。实施例2将1900g(10.22mol)3-碘丙醇、400g酸催化剂H3PO4/硅藻土加入反应容器，通入环氧乙烷200g(4.50mol)，维持反应温度20℃左右，反应完毕过滤除去酸催化剂H3PO4/硅藻土，滤液精馏，得到无色液体1-碘丙烷乙二醇醚648g，纯度大于95％，收率62％，其结构表征如以下数据所示。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)3.65(s,1H),3.58-3.55(m,2H),3.44–3.37(m,4H),3.14-3.11(m,2H),2.05-2.01(m,2H).13CNMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)73.1,70.3,61.3,34.7,3.1.MS(EI,m/z)230。实施例3将1400g(10.07mol)3-溴丙醇、15g磷酸加入反应容器，通入环氧乙烷200g(4.50mol)，维持反应温度10℃左右，反应完毕精馏，得到无色液体1-溴丙烷乙二醇醚587g，纯度大于95％，收率71％，其结构表征如以下数据所示。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)3.65(s,1H),3.56-3.37(m,8H),1.91-1.86(m,2H)；13CNMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)70.3,68.3,61.5,32.9,30.3.MS(EI,m/z)183。实施例4将1900g(10.22mol)3-碘丙醇、20g硫酸加入反应容器，通入环氧乙烷200g(4.50mol)，维持反应温度25℃左右，反应完毕精馏，得到无色液体1-碘丙烷乙二醇醚721g，纯度大于95％，收率69％，其结构表征如以下数据所示。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)3.65(s,1H),3.58-3.55(m,2H),3.44–3.37(m,4H),3.14-3.11(m,2H),2.05-2.01(m,2H).13CNMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)73.1,70.3,61.3,34.7,3.1.MS(EI,m/z)230。实施例5二甲基甲氧基(3-溴丙氧)乙氧基硅烷的制备将183g3-溴丙烷乙二醇醚，滴加到含有260g二甲基二氯硅烷，408g三乙胺的1000mL二氯甲烷溶液中，控制反应温度在20-30℃，滴加完毕继续搅拌一定时间，然后滴加100g甲醇，反应完毕过滤除去固体，滤液除去溶剂，精馏，得无色液体192g二甲基甲氧基(3-溴丙氧)乙氧基硅烷，纯度大于95％，收率71％，其结构表征如以下数据所示。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)3.98-3.94(m,2H),3.56–3.51(m,7H),3.39-3.35(m,2H),1.91-1.86(m,2H),0.14(s,6H)；13CNMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)73.6,68.3,62.0,50.1,32.9,30.3,2.1.MS(EI,m/z)271。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有式I所示结构的1‑卤丙烷乙二醇醚：所述式I中，X为卤素取代基。

【技术特征摘要】
1.具有式I所示结构的1-卤丙烷乙二醇醚：所述式I中，X为卤素取代基。2.根据权利要求1所述的1-卤丙烷乙二醇醚，其特征在于，所述式I中，X为Br或I。3.根据权利要求1或2所述1-卤丙烷乙二醇醚的制备方法，包括：将3-卤丙醇和环氧乙烷在催化剂的催化下，进行开环缩合反应，得有式I所示结构的1-卤丙烷乙二醇醚。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述催化剂为酸性催化剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，所述酸性催化剂为HF/Al2O3、BF3/Al2O3、H3PO4/硅藻土、SO42-...

【专利技术属性】
技术研发人员：许博，庄广海，冯伟，庄国印，董学坤，郭利兵，
申请(专利权)人：河南龙都石油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41