【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种含si-o键的有机硅化合物的合成方法。在电化学条件下，采用氢硅烷和水、醇或酚类化合物作为原料，使用可循环使用的离子液体作为电解质和催化剂，降低了合成成本和对环境的影响，在室温空气氛围下反应1-1.5小时制备相应的硅氧烷和硅醇类化合物。与已报道的制备方法相比，本专利技术具有绿色、环保、安全、高效、底物适用范围广、产物官能团兼容性好、原料易得和操作简便等优点。
技术介绍
1、含si-o键的硅氧烷和硅醇类化合物是最重要的含硅衍生物之一，在材料、医药和有机合成等领域有着广泛的应用，其中硅氧烷类化合物可作为保护基团或无踪导向基团(bols,m.；pedersen,c.m.j.org.chem.2017,13,93–105.huang,c.；chattopadhyay,b.；gevorgyan,v.j.am.chem.soc.2011,133,12406–12409)，芳基化试剂(bu,q.；gon′ka,e.；kucin′ski,k.；ackermann,l.chem.eur.j.2019,25,2213–2216)，硅基聚合物(hofmann,r.j.；vlatkovic,m.；wiesbrock,f.polymers.2017,9,534–570.)等。合成硅氧烷类化合物的传统方法是利用o-亲核试剂和卤硅烷进行缩合反应，之后发展出使用氢硅烷(包括piers-rubinsztajn反应)(chojnowski,j.；rubinsztajn,s.；cella,j.a.；fortuniak,w.；cypryk,m.；ku
2、硅醇可作为硅基聚合材料的基本构建单元(v.chandrasekhar,r.boomishankar,s.nagendran,chem.rev.2004,104,5847)在金属催化的交叉偶联反应中充当亲核试剂(s.e.denmark,a.ambrosi,org.process res.dev.2015,19,982)，在c-h官能化反应中作为定向基团(m.parasram,v.gevorgyan,acc.chem.res.2017,50,2038)，以及在有机催化中激活羰基化合物(k.m.diemoz,j.e.hein,s.o.wilson,j.c.fettinger,a.k.franz,j.org.chem.2017,82,6738)等。硅醇化合物这些广泛和重要的应用引发了科学家们对其合成方法的持续探索，是有机合成领域的研究热点(k.kucinski,h.stachowiak-dluzynskaand g.hreczycho,coordin.chem.rev.2022,459,214456)。
3、传统方法中，氯硅烷的水解被用于制备结构较为简单的硅醇(j.a.cella,j.c.carpenter,j.organomet.chem.1994,480,23)。然而，这种方法会产生有毒有害的氯化氢气体，污染环境、腐蚀设备以及危害人体健康，并且很难制备具有立体位阻的硅醇，这种硅醇易于缩合形成二硅氧烷。另一方面，利用强氧化剂，如臭氧(l.spialter,l.pazdernik,s.bernstein,w.a.swansiger,g.r.buell,m.e.freeburger,j.am.chem.soc.1971,93,5682)、银盐(n.duffaut,r.calas,j.-c.mace,bull.chem.soc.fr.1959,1971)、过氧酸(l.h.sommer,l.a.ulland,g.a.parker,j.am.chem.soc.1972,94,3469)和高锰酸盐(p.d.lickiss,r.lucas,j.organomet.chem.1996,521,229)等)氧化的方法成功地直接将硅氢键氧化为硅醇。然而，这些方法仍存在选择性和兼容性问题。例如，这些氧化反应常常导致硅醇产物的缩合形成二硅氧烷或者产生降解副产物，从而限制了其广泛应用。
4、针对上述传统方法的缺陷，过渡金属催化提供了一种良好的获得硅醇的替代方法。目前，已经利用钛(w.adam,c.m.mitchell,c.r.saha-o.weichold,h.garcia,chem.commun.1998,2609)、锇(w.adam,c.m.mitchell,c.r.saha-moller,o.weichold,j.am.chem.soc.1999,121,2097)、钴(a.v.arzumanyan,i.k.goncharova,r.a.novikov,s.a.milenin,k.l.boldyrev,p.n.solyev,y.v.tkachev,a.d.volodin,a.f.smol’yakov,a.a.korlyukov,a.m.muzafarov,green chem.2018,20,1467)和锰(k.wang,j.zhou,y.jiang,m.zhang,c.wang,d.xue,w.tang,h.sun,j.xiao,c.li,angew.chem.int.ed.2019,58,6380)等多种金属作为催化剂，以双氧水或氧气作为氧化剂将硅氢键转化为硅醇。水由于具有安全性(无毒、非爆炸性和不易燃)并且丰富廉价的特点，作为氧供体更具优势。基于这个概念，已经成功建立了一系列基于贵金属催化剂的催化体系，如pd(g.h.barnes,n.e.daughenbaugh,j.org.chem.1966,31,885)、ru(m.lee,s.ko,s.chang,j.am.chem.soc.2000,122,12011)、ir(y.lee,d.seomoon,s.kim,h.han,s.chang,p.h.lee,j.org.chem.2004,69,1741)、pt(b.p.s.chauhan,a.sarkar,m.chauhan,a.roka,appl.organomet.chem.2009,23,385)、au(j.john,e.gravel,a.hagege,h.li,t.gacoin,e.doris,angew.chem.int.ed.201本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含Si-O键的有机硅化合物的合成方法，其特征在于，所述化合物结构式1如下：
2.按照权利要求1所述的合成方法，其特征在于：
3.按照权利要求2所述的合成方法，其特征在于：
4.按照权利要求2所述的合成方法，其特征在于：
5.按照权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于：N-丁基-N甲基吡咯烷溴盐、N-丁基-N甲基哌啶溴盐、四丁基溴化铵中的一种或二种以上，催化剂在反应溶剂中的摩尔浓度为0.0048mol/L-0.048mol/L；最佳催化剂为N-丁基-N-甲基吡咯烷溴盐，最佳摩尔浓度为0.0048-0.024mol/L。
6.按照权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于：反应于一设置有阴极和阳极的反应容器中进行，阳极和阴极相对设置，距离3-10mm，较佳4-6mm，阴极和阳极的部分或全部置于反应体系的反应液中，且置于反应液中的阳极和阴极相对表面的面积为64-100mm2，较佳80-100mm2，最优为100mm2；于反应体系中阴极和阳极之间施加电流。
7.按照权利要求2所述的合成方法，其特征在于：反应的
8.按照权利要求2所述的合成方法，其特征在于：反应时间为0.5-2h，较佳反应时间为1-1.5h，最佳反应时间为1h。
...【技术特征摘要】
1.一种含si-o键的有机硅化合物的合成方法，其特征在于，所述化合物结构式1如下：
2.按照权利要求1所述的合成方法，其特征在于：
3.按照权利要求2所述的合成方法，其特征在于：
4.按照权利要求2所述的合成方法，其特征在于：
5.按照权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于：n-丁基-n甲基吡咯烷溴盐、n-丁基-n甲基哌啶溴盐、四丁基溴化铵中的一种或二种以上，催化剂在反应溶剂中的摩尔浓度为0.0048mol/l-0.048mol/l；最佳催化剂为n-丁基-n-甲基吡咯烷溴盐，最佳摩尔浓度为0.0048-0.024mol/l。
6.按照权利...
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