專利名稱：一種3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷的制備方法。
背景技術(shù)：
3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷是一種用途廣泛的有機(jī)硅垸 偶聯(lián)劑。與其系列產(chǎn)品3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅垸相似主要 用作樹脂及聚合材料增黏劑；合成含甲基丙烯酰氧烴基硅油；室溫固 化的丙烯酸系涂料及聚烯烴法的交聯(lián)劑；還用作提高絕緣油和光纖涂 料的憎水性以及改善聚酯混凝土的機(jī)械性能等方面。
以三乙氧基硅烷和甲基丙烯酸烯丙酯為原料，經(jīng)一步硅氫加成合 成3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅垸，這種方法國內(nèi)沒有文獻(xiàn)報道， 國外有一篇日本專利JP-08311079是用這種直接法合成的，但是其催 化劑用的是亞硝基苯胲鋁鹽溶于苯氰中制得，催化劑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且 選擇性差，異構(gòu)體含量較大，與產(chǎn)品難以分離提純，收率也只有 81.8%,另外在反應(yīng)過程中用的阻聚劑阻聚效果不好，在蒸餾提純產(chǎn) 品時凝膠的風(fēng)險大；還有文獻(xiàn)PL 158567用Pt與PPli3和CH2=CH2 或(EtO) 3SiCH=CH2的配位化合物為催化劑，直接法合成產(chǎn)物摩爾 收率為90%左右，但事實(shí)上這樣的催化劑很難做成功，大多會析出 固體，催化效果差，用量大，尤其在大規(guī)模生產(chǎn)上，催化劑成本高，
3而且其所述的阻聚劑的阻聚效果差，凝膠的風(fēng)險也大。
本發(fā)明針對上述情況，作了深入研究，提出的催化劑制備簡單， 催化劑催化活性好、效率高、用量少、選擇性也好；制備產(chǎn)品的過程 反應(yīng)條件溫和反應(yīng)易于控制，產(chǎn)品易于分離提純，產(chǎn)品質(zhì)量好，經(jīng)一
次減壓蒸餾，可得到摩爾收率92-95%，純度達(dá)98%的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供了一種3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基
硅烷的制備方法，該方法較簡便、效率高、產(chǎn)品收率高、產(chǎn)品質(zhì)量好。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明釆用以下技術(shù)措施
一種3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷的制備方法在催化劑
存在下，三乙氧基硅垸與甲基丙烯酸烯丙酯于95 135。C反應(yīng)得到 3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅垸；其中三乙氧基硅垸與甲基丙烯 酸烯丙酯的質(zhì)量比為1.4:1-1.6:1;所用催化劑由下法得到將氯鉑酸 加入異丙醇溶解后，加入四甲基二乙烯基二硅氧烷，然后加熱到75 85。C反應(yīng)0.5 1小時，然后加入濃度為0.1 0.3g/ml的三苯基膦的異 丙醇溶液，加完保持在75 85。C反應(yīng)1 2小時得到催化劑；所用原 料氯鉑酸異丙醇:四甲基二乙烯基二硅氧烷:三苯基膦的質(zhì)量比例為 0.1:5 7:2 4:0.1 0.3。
本發(fā)明三乙氧基硅垸與甲基丙烯酸烯丙酯的反應(yīng)時間為2 5小時。
本發(fā)明所述三乙氧基硅垸中加有阻聚劑氮氧自由基哌啶醇，甲基 丙烯酸烯丙酯中加有阻聚劑N,N'-二苯基對苯二胺。本發(fā)明3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷可按下法制備將三 乙氧基硅烷加入反應(yīng)器，同時加入催化劑，然后加入與三乙氧基硅烷
質(zhì)量比為1-3%。的阻聚劑氮氧自由基哌啶醇，加熱到90 95。C，開始 滴加溶有甲基丙烯酸烯丙酯質(zhì)量1-2%。的阻聚劑N,N'-二苯基對苯二 胺的甲基丙烯酸烯丙酯，滴加過程控溫在95 135i:，滴完后保持在 105"C 11(TC反應(yīng)2 3小時，然后加入與阻聚劑氮氧自由基哌啶醇 質(zhì)量相等的阻聚劑4-二甲氨基吡啶，減壓蒸餾，壓力為3 5mmHg， 收集130 15(TC餾份即為產(chǎn)品3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷。
在本發(fā)明中，催化劑的用量按氯鉑酸的量計，催化劑與三乙氧基 硅烷的質(zhì)量比為5 10ppm。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明制備簡便、產(chǎn)品收率高。所用催 化劑催化效率高，催化劑用量少，每生產(chǎn)一噸產(chǎn)品需6 7克氯鉑酸， 大大降低了催化劑成本；催化劑在催化目標(biāo)產(chǎn)物時選擇性好，異位加 成副產(chǎn)物一般在0.5%以內(nèi)，產(chǎn)品質(zhì)量好；催化劑制備簡便，制備產(chǎn) 品的反應(yīng)過程放熱相對溫和易于控制，也大大降低了反應(yīng)過程中凝膠 化的可能性，反應(yīng)也無需加入溶劑和其他的促進(jìn)劑，整個過程產(chǎn)生的 費(fèi)料比較少，符合環(huán)保要求。
具體實(shí)施例方式
3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的催化劑及產(chǎn)品合成方法
實(shí)施例l:催化劑的制備將0.1g氯鉑酸加入3g異丙醇中溶解后加
入3g四甲基二乙烯基二硅氧烷，然后加熱到75 85"C反應(yīng)0.5小時， 然后在5 10分鐘內(nèi)加入0.2g三苯基膦溶于3g異丙醇的溶液，加完保持在75 85"C反應(yīng)1小時，得到液體催化劑。
實(shí)施例2:催化劑的制備將10g氯鉑酸加入300g異丙醇中溶解后
加入300g四甲基二乙烯基二硅氧垸，然后加熱到75 85。C反應(yīng)0. 5 小時，然后在0.5 1小時內(nèi)加入20g三苯基膦溶于300g異丙醇的溶 液，加完保持在75 85"C反應(yīng)1小時，得到液體催化劑。
實(shí)施例3:目標(biāo)產(chǎn)物合成
反應(yīng)式如下
CH3 O I 3 II
CH2=C——C—OCH2CH-CH2 + HSi(OCH2CH3)3 -*^
CH30
CH2=C——C—OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3
在500mL三口燒瓶中加入226g三乙氧基硅烷，再加入實(shí)施例1 中制得的催化劑0.2g和0.3g的阻聚劑ZJ-701，加熱升溫到95"C，滴 加混有0.2g阻聚劑N，N'-二苯基對苯二胺的甲基丙烯酸烯丙酯151g， 滴加過程大約需15分鐘、控制反應(yīng)溫度不超過135°C，滴加完畢保 持在105t:繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時，取上反應(yīng)物分析其中產(chǎn)品含量為85 %左右。
在上反應(yīng)體系中加入0.3g阻聚劑4-二甲氨基吡啶，減壓蒸出前 餾分，收集130 15(TC(5mmHg)的無色透明液體產(chǎn)品320 330g，純 度達(dá)97 98.5%沸點(diǎn):150士5。C/5mmHg;閃點(diǎn)118.4士0.3。C;密度 0.980±0.020g/cm3(20°C，760mmHg);分子量290.43g/mol;，摩爾收率在92 95%之間。
實(shí)施例4:在1000升的反應(yīng)釜中加入460kg三乙氧基硅烷，再加入 實(shí)施例2中制備的催化劑400g和500g的阻聚劑ZJ-701，加熱升溫 到95"C，滴加混有350g阻聚劑N，N'-二苯基對苯二胺的甲基丙烯酸 烯丙酯308kg，滴加過程大約需2小時、控制反應(yīng)溫度不超過135°C， 滴加完畢保持在105'C繼續(xù)攪拌反應(yīng)2 3小時。
取上反應(yīng)物分析其中產(chǎn)品含量為84 87%。加入500g阻聚劑 4-二甲氨基吡啶，減壓蒸餾出前餾分，收集130 15(TC(5mmHg)的無 色透明液體產(chǎn)品660kg左右，純度達(dá)97 98.5 % 。沸 點(diǎn)150士5。C/5mmHg;閃點(diǎn)118.4土0.3。C ;密度0.980±0.020g/cm3 (2(TC,760mmHg);分子量290.43g/mol;，摩爾收率在92 95%之間。
權(quán)利要求
1.一種3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷的制備方法，其特征是在催化劑存在下，三乙氧基硅烷與甲基丙烯酸烯丙酯于95～135℃反應(yīng)得到3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷；其中三乙氧基硅烷與甲基丙烯酸烯丙酯的質(zhì)量比為1.4∶1-1.6∶1；所用催化劑由下法得到將氯鉑酸加入異丙醇溶解后，加入四甲基二乙烯基二硅氧烷，然后加熱到75～85℃反應(yīng)0.5～1小時，然后加入濃度為0.1～0.3g/ml的三苯基膦的異丙醇溶液，加完保持在75～85℃反應(yīng)1～2小時得到催化劑；所用原料氯鉑酸∶異丙醇∶四甲基二乙烯基二硅氧烷∶三苯基膦的質(zhì)量比例為0.1∶5～7∶2～4∶0.1～0.3。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是三乙氧基硅烷與甲 基丙烯酸烯丙酯的反應(yīng)時間為2 5小時。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征是所述三乙氧基 硅烷中加有阻聚劑氮氧自由基哌啶醇，甲基丙烯酸烯丙酯中加有 阻聚劑N,N'-二苯基對苯二胺。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是將三乙氧基硅垸加 入反應(yīng)器，同時加入催化劑，然后加入與三乙氧基硅垸質(zhì)量比為 1-3%。的阻聚劑氮氧自由基哌啶醇，加熱到90 95X:，開始滴加溶 有甲基丙烯酸烯丙酯質(zhì)量1-2%。的阻聚劑N,N'-二苯基對苯二胺的 甲基丙烯酸烯丙酯，滴加過程控溫在95 135°C，滴完后保持在 105t: ll(TC反應(yīng)2 3小時，然后加入與阻聚劑氮氧自由基哌啶 醇質(zhì)量相等的阻聚劑4-二甲氨基吡啶，減壓蒸餾，壓力為3 5mmHg，收集130 150。C餾份即為產(chǎn)品3-(甲基丙烯酰氧)丙基三 乙氧基硅烷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征是按氯鉑酸的量計， 催化劑與三乙氧基硅烷的質(zhì)量比為5 10ppm。
全文摘要
一種3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷的制備方法在催化劑存在下，三乙氧基硅烷與甲基丙烯酸烯丙酯于95～135℃反應(yīng)得到3-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷；其中三乙氧基硅烷與甲基丙烯酸烯丙酯的質(zhì)量比為1.4∶1-1.6∶1；所用催化劑由下法得到將氯鉑酸加入異丙醇溶解后，加入四甲基二乙烯基二硅氧烷，然后加熱到75～85℃反應(yīng)0.5～1小時，然后加入濃度為0.1～0.3g/ml的三苯基膦的異丙醇溶液，加完保持在75～85℃反應(yīng)1～2小時得到催化劑；所用原料氯鉑酸∶異丙醇∶四甲基二乙烯基二硅氧烷∶三苯基膦的質(zhì)量比例為0.1∶5～7∶2～4∶0.1～0.3。本發(fā)明制備簡便、催化劑用量少、效率高、選擇性強(qiáng)，產(chǎn)品收率高，質(zhì)量好。
文檔編號C07F7/00GK101648967SQ200910272130
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者俊 廖, 張彥謙, 張治民, 鵬 董 申請人:湖北武大光子科技有限公司