二甲基乙烯基氯硅烷的合成方法技术

技术编号:20282931 阅读:696 留言:0更新日期:2019-02-10 16:38
本发明专利技术属于有机合成技术领域,尤其涉及一种二甲基乙烯基氯硅烷的合成方法,以三氯化锑SbCl3作为催化剂,以二甲基二氯硅烷Me2SiCl2为原料,与乙烯基溴化镁或乙烯基氯化镁进行格氏反应;加入起关键作用的三氯化锑SbCl3作为催化剂,使得二甲基乙烯基氯硅烷Me2ViSiCl的产率由原文献报道的不超过15%,大幅度提升到80%以上(最高可达91%);当不使用催化剂三氯化锑SbCl3的对比反应时,二甲基乙烯基氯硅烷Me2ViSiCl的产率仅得到32.8%。

SYNTHESIS OF DIMETHYL VINYL CHLOROSILANE

The invention belongs to the technical field of organic synthesis, in particular to a synthesis method of dimethyl vinyl chlorosilane, using antimony trichloride SbCl3 as catalyst, dimethyl dichlorosilane Me2SiCl2 as raw material, and Grignard reaction with vinyl magnesium bromide or vinyl magnesium chloride; adding antimony trichloride SbCl3 as catalyst, making dimethyl vinyl chlorosilane Me2ViSi The yield of Cl increased from less than 15% reported in the original literature to more than 80% (up to 91%) and the yield of Me2ViSiCl was only 32.8% when SbCl3 was not used as catalyst.

【技术实现步骤摘要】
二甲基乙烯基氯硅烷的合成方法
本专利技术属于有机合成
,尤其涉及一种二甲基乙烯基氯硅烷的合成方法。
技术介绍
二甲基乙烯基氯硅烷Me2ViSiCl,或称乙烯基二甲基氯硅烷,CAS号为1719-58-0,分子式为(CH3)2(CH2=CH)SiCl,是一种性能优异的功能性有机硅烷化合物,可用来合成其它重要的功能性有机硅中间体,例如合成乙烯基双封头(即四甲基二乙烯基二硅氧烷[(CH3)2(CH2=CH)Si]2O)、以及四甲基二乙烯基二硅氮烷[(CH3)2(CH2=CH)Si]2NH等。此外利用二甲基乙烯基氯硅烷分子上的CH2=CH-Si不饱和键,亦可用作生产高性能硅油和硅橡胶材料的活性封端剂。因此在有机硅材料行业中,二甲基乙烯基氯硅烷Me2ViSiCl是用途广泛的功能性硅烷中间体原料。目前,文献报道的二甲基乙烯基氯硅烷的合成方法,根据所用原料不同,主要包括有加成法、热缩合法、歧化法以及格氏法等。法国专利FR1390999(1965)、中国专利CN103113399(2014)报道了以二甲基氢氯硅烷Me2HSiCl为原料,与乙炔气进行加成反应合成二甲基乙烯基氯硅烷Me2ViSiCl的方法。该方法最为简洁,且不产生任何副产物。但是由于在国内,原料二甲基氢氯硅烷Me2HSiCl极为稀缺,因此限制了该方法在生产中的实际应用。前苏联普通化学会志Журналобщейхимии,1964,34(4),1111-13、英国化学会志DaltonTransactions,2010,39(36),8492-8500,均报道了以二甲基氢氯硅烷Me2HSiCl为原料,在高温高压下,与乙烯或氯乙烯进行热缩合反应合成二甲基乙烯基氯硅烷Me2ViSiCl的方法。该方法由于涉及高温高压反应,对设备条件要求很高,也难于普遍应用于实际生产。此外热缩合方法,也受到原料二甲基氢氯硅烷Me2HSiCl不易得到的制约。日本专利JP52065226(1977)、德国专利DE3013920(1981)分别报道了以乙烯基双封头[(CH3)2(CH2=CH)Si]2O为原料,与二甲基二氯硅烷Me2SiCl2进行歧化反应、或在高压下通入氯化氢HCl进行裂解反应,合成二甲基乙烯基氯硅烷Me2ViSiCl的方法。这样的方法在理论研究上有重要意义,但是在实际生产中应用价值不高,因为制备乙烯基双封头[(CH3)2(CH2=CH)Si]2O的原料也可以是二甲基乙烯基氯硅烷Me2ViSiCl。瑞士出版的化学期刊JournalofOrganometallicChemistry,1985,291,25-33,报道了以二甲基二氯硅烷Me2SiCl2为原料,与乙烯基溴化镁ViMgBr或乙烯基氯化镁ViMgCl进行格氏反应,合成二甲基乙烯基氯硅烷Me2ViSiCl的方法。但是依据该文献报道的方法计算,产率过于低下,总产率不超过15%(该文献报道的数据显示,投入0.44mol的乙烯基溴化镁ViMgBr与0.44mol的二甲基二氯硅烷Me2SiCl2反应,仅得到5g的二甲基乙烯基氯硅烷Me2ViSiCl与二甲基二乙烯基硅烷Me2SiVi2混合产物)。综上所述,以二甲基氢氯硅烷Me2HSiCl为原料的合成方法(加成法、热缩合法)受到原料不易得到的限制、以乙烯基双封头[(CH3)2(CH2=CH)Si]2O为原料的合成方法(歧化法)仅在理论上有价值、以二甲基二氯硅烷Me2SiCl2为原料的合成方法(格氏法)产率不高。因此,实际生产中,需要一种原料来源易得、设备要求不高、产率相对要高的一种二甲基乙烯基氯硅烷Me2ViSiCl的实用合成方法。
技术实现思路
本专利技术解决现有技术中存在的上述技术问题,提供一种二甲基乙烯基氯硅烷的合成方法。为解决上述问题,本专利技术的技术方案如下:二甲基乙烯基氯硅烷的合成方法,包括以下步骤:以三氯化锑SbCl3作为催化剂,以二甲基二氯硅烷Me2SiCl2为原料,与乙烯基溴化镁或乙烯基氯化镁进行格氏反应。优选地,所述二甲基二氯硅烷与三氯化锑的质量比为100:1~5。优选地,格氏试剂乙烯基溴化镁或乙烯基氯化镁的溶剂选用无水四氢呋喃。优选地,格氏试剂乙烯基溴化镁或乙烯基氯化镁的制备方法为:在氩气保护下,将无水四氢呋喃、镁屑和碘混合,然后依次加入氯乙烯或溴乙烯、溴乙烷,引发格氏反应,反应约6-8h,制得乙烯基溴化镁或乙烯基氯化镁的四氢呋喃溶液。优选地,乙烯基溴化镁或乙烯基氯化镁与二甲基二氯硅烷的摩尔比为1.05~1.20:1。优选地,格氏反应的反应温度为20~40℃。优选地,格氏反应的反应时间为4~6小时。优选地,格氏反应完成后,对产物进行后处理,后处理方法为:加入干燥的二乙二醇二甲醚,蒸馏出四氢呋喃回收,收集78~85℃的馏分,得到产物二甲基乙烯基氯硅烷。相对于现有技术,本专利技术的优点如下,本专利技术以三氯化锑SbCl3作为催化剂,以二甲基二氯硅烷Me2SiCl2为原料,与乙烯基溴化镁或乙烯基氯化镁进行格氏反应;加入起关键作用的三氯化锑SbCl3作为催化剂,使得二甲基乙烯基氯硅烷Me2ViSiCl的产率由原文献报道的不超过15%,大幅度提升到80%以上(最高可达91%);当不使用催化剂三氯化锑SbCl3的对比反应时,二甲基乙烯基氯硅烷Me2ViSiCl的产率仅得到32.8%;本专利技术的制备方法原料来源易得、设备要求不高,适用于大规模工业生产。具体实施方式实施例1按照已知的方法,制备乙烯基氯化镁格氏试剂:在2L四颈反应瓶中,安装机械搅拌器、回流冷凝管、温度计和导气管。在氩气保护下,加入预制好的无水四氢呋喃(1.0L)、镁屑(36.5g,1.5mol)和两粒碘;然后通氯乙烯气体,并加入溴乙烷(1.0ml),引发格氏反应。当温度升高至45℃左右,通过调节通入氯乙烯气体的速度,控制在此温度下反应约6-8h后,镁屑全部消失,停止反应,得到棕褐色的乙烯基氯化镁的四氢呋喃溶液(1.0L,1.5mol/L)。经测定,乙烯基氯化镁有效含量为95%。实施例2按照已知的方法,制备乙烯基溴化镁格氏试剂:在2L四颈反应瓶中,安装机械搅拌器、回流冷凝管、温度计和导气管。在氩气保护下,加入预制好的无水四氢呋喃(1.0L)、镁屑(36.5g,1.5mol)和两粒碘;然后通溴乙烯气体,并加入溴乙烷(1.0ml),引发格氏反应。当温度升高至40℃左右,通过调节通入溴乙烯气体的速度,控制在此温度下反应约4-6h后,镁屑全部消失,停止反应,得到深棕色的乙烯基溴化镁的四氢呋喃溶液(1.0L,1.5mol/L)。经测定,乙烯基溴化镁有效含量为96%。实施例3格氏反应制备二甲基乙烯基氯硅烷:在1L四颈反应瓶中,安装机械搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计。在氩气保护下,加入预先用分子筛彻底干燥的二甲基二氯硅烷(64.5g,48.5ml,0.5mol)和催化剂三氯化锑(0.65g,二甲基二氯硅烷与三氯化锑的质量比为100:1);然后在室温下滴加实施例1新鲜制备的乙烯基氯化镁格氏试剂(385ml,0.55mol,乙烯基氯化镁与二甲基二氯硅烷的摩尔比为1.10:1)。通过调节滴加速度,使得反应在20℃左右平稳进行。滴毕,保温反应4.5小时。之后,加入预先用分子筛干燥的二乙二醇二甲醚(200ml),并将反应装置改为蒸本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.二甲基乙烯基氯硅烷的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:以三氯化锑作为催化剂,以二甲基二氯硅烷为原料,与乙烯基溴化镁或乙烯基氯化镁进行格氏反应。

【技术特征摘要】
1.二甲基乙烯基氯硅烷的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:以三氯化锑作为催化剂,以二甲基二氯硅烷为原料,与乙烯基溴化镁或乙烯基氯化镁进行格氏反应。2.如权利要求1所述的二甲基乙烯基氯硅烷的合成方法,其特征在于,所述二甲基二氯硅烷与三氯化锑的质量比为100:1~5。3.如权利要求1所述的二甲基乙烯基氯硅烷的合成方法,其特征在于,格氏试剂乙烯基溴化镁或乙烯基氯化镁的溶剂选用无水四氢呋喃。4.如权利要求1所述的二甲基乙烯基氯硅烷的合成方法,其特征在于,格氏试剂乙烯基溴化镁或乙烯基氯化镁的制备方法为:在氩气保护下,将无水四氢呋喃、镁屑和碘混合,然后依次加入氯乙烯或溴乙烯、溴乙烷,引发格氏反应,反应约6-8h...

【专利技术属性】
技术研发人员:初琳刘汉兴李志刚桑修申周峰刘倩
申请(专利权)人:新亚强硅化学股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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