一种γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的制备方法技术

一种γ‑甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的制备方法，预先将阻聚剂溶解于DMF中，在合成釜预热至50℃～60℃时加入γ‑氯丙基甲基二甲氧基硅烷和DMF，缓慢升温至90℃～100℃时投入季磷盐催化剂和钠盐，搅拌均匀，于110℃～120℃保温50min～60min；得到的产物经降温后导入离心机进行过滤，得到γ‑甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷粗品与钠盐；钠盐进行干燥、包装，粗品进行粗蒸回收DMF后，导入精蒸釜减压蒸馏收集产品。本发明专利技术采用缩合法，操作简单，工艺流程稳定，生产效率较高，而且生产成本低，对环境污染小。

A preparation method of \u03b3 - methylpropenyloxypropylmethyldimethoxysilane

A preparation method of \u03b3 - methylpropenyloxypropylmethyldimethoxysilane. The polymerization inhibitor is dissolved in DMF in advance, \u03b3 - chloropropylmethyldimethoxysilane and DMF are added when the synthesis reactor is preheated to 50 \u2103 ~ 60 \u2103, and quaternary phosphate catalyst and sodium salt are added when the temperature is slowly raised to 90 \u2103 ~ 100 \u2103. The product is stirred evenly and kept at 110 \u2103 ~ 120 \u2103 for 50min ~ 60min After cooling, the crude product and sodium salt of \u03b3 \u2011 methylpropenyloxypropylmethyldimethoxysilane are obtained by filtering in a centrifuge; the sodium salt is dried and packed, and the crude product is recycled by crude distillation after DMF is recovered, and then the product is collected by vacuum distillation in a fine autoclave. The condensation method is simple in operation, stable in process flow, high in production efficiency, low in production cost and small in environmental pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的制备方法
本专利技术属于有机合成相关
，特别涉及一种γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的制备方法。
技术介绍
γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷带有甲基基团，使其活性强于γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，进而表现出优异的性能，可以作为交联剂和补强剂，用于玻璃纤维、填料、不饱和聚酯复合材料和接枝共聚等，不仅可以提高玻纤和复合材料的机械强度和电气性能，改善电线电缆行业消耗因子及比电感容抗；另一方面，利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷中甲基丙烯酰氧基的可聚合性，通过接枝共聚提供优异的粘合力和耐久性。γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的合成工艺路线主要有：(1)甲基丙烯酸钠与γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷进行反应得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的缩合法；(2)甲基二甲氧基硅烷硅氢加成法；(3)甲基二氯硅烷硅氢加成酯化法。现有的以缩合法制成γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的反应温度较高，催化剂的活性不高，且容易产生歧化反应得到副产物，产率不高；并且以甲基二甲氧基氢硅烷或甲基二氯硅烷作为原料合成γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的难度大。经检索，1976年1月，《南京大学学报(自然科学版)》第1期第74-75页，刘苏南和张正公开了一篇名为“有机硅偶联剂(甲基丙烯酰氧基)-甲基三乙氧基硅烷的合成”的文章，该为了研究配合口腔材料研究，采用一氯甲基三乙氧基硅烷与甲基丙烯酸盐在季铵盐存在下反应制备(甲基丙烯酰氧基)-甲基三乙氧基硅烷偶联剂，操作简便，产率最高可达80％以上。但是，该专利的催化剂为季铵盐，溶于产品中的季铵盐热稳定性不好，易受温度的影响，在气温骤降下可能分解与析出，导致产品浑浊，且产率较低。再如，中国专利申请号为200710136288.5，申请公开日为2008年11月19日的专利申请文件公开了制备丙烯酰氧基烷基烷氧基硅烷的方法、其提纯方法、在组合物中的稳定化方法及其应用，该专利技术的主题在于制备丙烯酰氧基烷基烷氧基硅烷的方法，特别是制备含甲基丙烯酰氧基和丙烯酰氧基的有机硅烷；该方法是基于存在相转移催化剂的条件下，碱金属甲基丙烯酸盐和碱金属丙烯酸盐与氯代烷基硅烷的反应。但是，该专利使用的相转移催化剂作为有机含氮化合物的阳离子存在，甲基丙烯酸钾与3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷在1-(3’-三甲氧基甲硅烷基-丙基)-4-二-正丁基-氨基-氯化吡啶鎓催化剂作用下于135℃进行反应，反应温度较高。又如，中国专利申请号为201310249141.2，申请公开日为2013年10月2日的专利申请文件公开了一种不饱合酰氧基硅烷及其制备方法。该专利的烷基不饱合酰氧基烷基硅烷通式可以表示为:C＝CR1COOR2Si(R3)n(OR4)3-n其中R1为H或C1-C4直链或支链的烷基、亚烷基,R2为C1-C4直链或支链的烷基、亚烷基，R3、R4为甲基、乙基或丙基，n为0到2的整数。该专利技术的制备方法是采用一种新型的催化剂用于制备不饱合酰氧基硅烷，该专利技术的催化剂是使用1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)与卤代烷反应在有机溶剂的作用下生成DBU卤化物，不饱合酰氧基硅烷的制备是采用不饱合羧酸盐与γ-氯丙基三甲氧基硅烷在相转移催化剂DBU卤化物的作用下制得，该新型催化剂碱性相对变弱，与吡啶类催化剂以及DBU本身相比，反应温度适中，反应稳定性更高，歧化反应变少，而且不饱合硅烷在碱性条件下极易聚合，选择相对碱性较弱的催化剂降低聚合风险。但是，该专利技术的催化剂是使用1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)，该催化剂达最高催化活性的反应温度较高，并且催化剂的结构复杂，易使反应物发生歧化反应，产生副产物，不利于企业生产产率的提高。因此，为了提高企业生产效率，亟需开发一种γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的制备方法。
技术实现思路
1.要解决的问题针对现有合成γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的方法反应温度高、合成产率不高的问题，本专利技术提供一种γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的制备方法，通过缩合法，优选催化剂的种类，减低反应难度，得到高产率的γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷。本专利技术提供一种γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的制备方法，还进一步解决了产物γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷与金属盐副产物得不到有效分离的问题。2.技术方案为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的制备方法，包括如下步骤：将阻聚剂溶解于溶剂中，加入γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷和溶剂，缓慢升温，再加入季磷盐催化剂和甲基丙烯酸盐，搅拌均匀，保温一段时间后，再离心过滤，然后真空下减压干燥，最后蒸馏，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷。进一步地，包括如下步骤：(1)预先在合成釜内将阻聚剂溶解于溶剂中；(2)将合成釜预热至40℃～60℃，加入γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷和溶剂；(3)缓慢升温，当合成釜内温度达到90℃～100℃时，投入季磷盐催化剂和甲基丙烯酸盐；(4)搅拌均匀，升温至110℃～120℃后保温50～60min，得γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷初品；(5)将步骤(4)所得γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷初品倒入离心机中过滤，得γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷粗品和湿盐。进一步地，还包括步骤(6)～(8)：(6)将所述步骤(5)中过滤出的湿盐放入回转真空干燥机的转鼓内，在真空下加热升温至50～60℃，继续加热至95～100℃，减压干燥4小时，冷却出盐，称重，包装；(7)将所述步骤(5)中过滤出的γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷粗品打入粗馏釜内，在真空下，50℃～60℃时回收溶剂，100～105℃时结束收集溶剂；(8)最后将所述步骤(7)中粗蒸釜内的剩余物料放入精蒸釜，精蒸釜再进行减压升温，塔顶温度控制在110℃～120℃时收集成品，即为γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷。特别的，上述每一步的反应温度以及反应时间的范围值较宽，范围值外的值也可以基本达到制备γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的目的，只是会影响反应周期以及反应产率。进一步地，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、对叔丁基邻苯二酚、2,6-二叔丁基对乙基苯酚或2,6-二叔丁基对甲酚中的一种或几种。进一步地，所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺。进一步地，所述季磷盐催化剂包括但不限于甲基三苯基溴化磷或四丁基溴化磷。进一步地，所述甲基丙烯酸盐为甲基丙烯酸钠或甲基丙烯酸钾。进一步地，所述步骤(1)中，阻聚剂的质量为反应物总质量的0.02～0.03％，其中，反应物总质量是指γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷与甲基丙烯酸盐的总质量。进一步地，所述步骤(2)中，γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷和溶剂的质量比为3:(1.5～2.0)。进一步地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将阻聚剂溶解于溶剂中，加入γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷和溶剂，缓慢升温，再加入季磷盐催化剂和甲基丙烯酸盐，搅拌均匀，保温一段时间后，再离心过滤，然后真空下减压干燥，最后蒸馏，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷。/n

【技术特征摘要】
1.一种γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将阻聚剂溶解于溶剂中，加入γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷和溶剂，缓慢升温，再加入季磷盐催化剂和甲基丙烯酸盐，搅拌均匀，保温一段时间后，再离心过滤，然后真空下减压干燥，最后蒸馏，得到γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷。


2.根据权利要求1所述的一种γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)预先在合成釜内将阻聚剂溶解于溶剂中；
(2)将合成釜预热至40℃～60℃，加入γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷和溶剂；
(3)缓慢升温，当合成釜内温度达到90℃～100℃时，投入季磷盐催化剂和甲基丙烯酸盐；
(4)搅拌均匀，升温至110℃～120℃后保温50～60min，得γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷初品；
(5)将步骤(4)所得γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷初品倒入离心机中过滤，得γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷粗品和湿盐。


3.根据权利要求2所述的一种γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷的制备方法，其特征在于：还包括步骤(6)～(8)：
(6)将所述步骤(5)中过滤出的湿盐放入回转真空干燥机的转鼓内，在真空下加热升温至50～60℃，继续加热至95～100℃，减压干燥4小时，冷却出盐，称重，包装；
(7)将所述步骤(5)中过滤出的γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷粗品打入粗馏釜内，在真空下，50℃～60℃时回收溶剂，100～105℃时结束收集溶剂；
(8)最后将所述步骤(7)中粗蒸釜内的剩余物料放入精蒸釜...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙佳丽，邱小魁，陈峰，李云龙，
申请(专利权)人：安徽硅宝有机硅新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34