專利名稱：含乙基有機硅化合物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種含乙基有機硅化合物的制備方法。
背景技術：
乙基有機娃廣品具有優于甲基有機娃廣品的性能，如乙基娃橡I父有更好的耐寒性，乙基硅油有更好的潤滑性，乙基交聯劑可以改善室溫硫化硅橡膠加工性能，提高其品質等，還具有優于甲基有機硅材料的疏水性，是很好的紡織物助劑和文物建筑保護材料等，乙基有機硅產品應用前景十分廣闊。含乙基氯硅烷及乙基硅烷氧基硅烷的主要制備方法之一是格氏試劑法，由于該法使用大量乙醚或四氫呋喃等易燃易爆溶劑，乙醚或四氫呋喃水溶性好、揮發性大，回收困難，損耗大，成本高，該法也使用了金屬鎂粉，在生產過程中升溫不當極易引起沖料或爆炸，此外，此法對環境污染嚴重。CN101597303A公開了一種六乙基環硅氧烷或甲基乙基環三硅氧烷的制備方法，采用四烷氧基硅烷或甲基三烷氧基硅烷與金屬鎂、鹵代烴反應生成格氏試劑在溶劑中發生格氏反應，將產物水解、中和、裂解重排等一系列過程得到六乙基環硅氧燒或甲基乙基環二娃氧燒。US2626268公開了一種甲基乙基二氯硅烷的制備方法，采用甲基氫二氯硅烷與乙烯在催化劑作用及一定溫度壓力下加成反應得到甲基乙基二氯硅烷。US4196319公開了一種乙基三氯硅烷的制備方法，采用含氫三氯硅烷與乙烯在鉬或鈀催化劑下反應制得乙基三氯硅烷。CN101735263A公開了一種乙基三甲氧基娃燒的制備方法，米用含氫三甲氧基娃烷、乙烯在催化劑、助催化劑作用下制得乙基三甲氧基硅烷。
上述，催化加成法基本都利用氫硅化反應，產物組份多，成本高。

發明內容
本發明的目的在于解決上述不足，提供一種含乙基的有機硅化合物的方法。本發明還具有產物收率高，純度高等優點。實現本發明的技術方案為一種含乙基有機娃化合物的制備方法，為在催化劑作用下，由結構式為(I)的含乙烯基的有機化合物與氫氣加成反應得到結構式為(II)的含乙基有機硅化合物；RaViSiX3_a 或者[RViSiO]n (I)其中，R選自 H、CH3 ;X 選自 Cl, MeO, EtO ；a 為 0、1、2 ；RaEtSiX3_a 或者[REtSiO]n (II)其中，R選自H、CH3、C2H5 ;X 選自 F、Cl、Br、MeO、EtO ;a 為 O 或 I 或 2 ； [REtSiOjn 是環硅氧烷或者聚硅氧烷，η為3-1000的整數。上述含乙基有機硅化合物的制備方法，包括如下步驟(I)將催化劑在溶劑中超聲分散5_30min ；
(2)將含乙烯基的有機硅化合物和催化劑放入反應器中，將反應器抽真空或通氮氣;(3)開啟攪拌器轉速為500-800r/min，將反應器升溫至60_200°C ；(4)連續或間歇向反應器加入氫氣，壓力保持在O. 5-10MPa，攪拌反應l_8h ；(5)冷卻、靜置、過濾、蒸餾得產物。上述的含乙基有機硅化合物的制備方法，所述含乙烯基的有機硅化合物為乙烯基 三氯硅烷、乙烯基氫二氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基娃燒、乙稀基氣_■甲氧基娃燒、乙稀基氣_■乙氧基娃燒、甲基乙稀基_■甲氧基娃燒、甲基乙稀基~■乙氧基娃燒、甲基乙稀基環二娃氧燒、甲基乙稀基環四娃氧燒、甲基乙稀基聚娃氧燒中一種。上述的含乙基有機硅化合物的制備方法，所述催化劑為鎳系催化劑和貴金屬催化齊U，其中鎳系催化劑為骨架鎳，貴金屬催化劑為Pd/c催化劑、Pt/C催化劑、Ru/C催化劑、氯鉬酸、氯鉬鈀、氯化銠、氯化釕及氯鉬鈀、氯化銠、氯化釕的配合物中一種。上述的含乙基有機硅化合物的制備方法，所述貴金屬催化劑為RuCl(PPh3)3、RuCl2 (PPh3) 3、RuCl3 (PPh3) 3、PbCl (PPh3) 3、PbCl2 (PPh3) 3、PbCl3 (PPh3) 3、RhCl (PPh3) 3、RhCl2 (PPh3) 3、RhCl3 (PPh3)3 中一種。上述的含乙基有機硅化合物的制備方法，所述鎳系催化劑為骨架鎳。上述的含乙基有機硅化合物的制備方法，所述催化劑為鎳系催化劑時，催化劑加入量為含乙烯基有機硅化合物的質量的1_20%。上述的含乙基有機硅化合物的制備方法，所述催化劑為貴金屬催化劑時，催化劑加入量為含乙烯基有機硅化合物的質量的0.001-1%。上述的含乙基有機硅化合物的制備方法，步驟(3)中反應器升溫至100°C。上述的含乙基有機硅化合物的制備方法，步驟(4)壓力保持在2Mpa。本發明的有益效果(I)綠色環保、工藝簡單；(2)產物收率高，純度高。


為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中圖I為實施例一原料甲基乙烯基環硅氧烷的核磁氫譜譜圖。圖2為實施例一的產物甲基乙基環硅氧烷的核磁氫譜譜圖。
具體實施例方式本發明含乙基的有機硅化合物的合成，可采用如下過程進行1-20%雷尼鎳或者O. 001-1%貴金屬催化劑在溶劑中超聲分散5-30min ;將100份含乙烯基的有機硅化合物和催化劑放入反應器，真空或氮氣除去反應器內空氣；開啟攪拌，轉速500-800r/min，升溫至60_200°C;連續或間歇通入氫氣，壓力O. 5-1OMPa,反應l_8h ;冷卻、靜置，過濾，蒸餾除去低沸點物質，即得結構式I所示的含乙基有機硅化合物。本發明將通過以下具體實施例對本發明的具體技術方案進行詳細說明，但本發明不局限以下提出的實施例。(實施例I)將60g甲基乙烯基環硅氧烷，其核磁氫譜譜圖如圖一所示，IOg在乙醇中超聲分散25min的雷尼鎳催化劑放入高壓反應釜，真空泵抽掉反應釜內的空氣，開啟攪拌，轉速600r/min，升溫至100°C，連續通入氫氣，壓力2MPa，攪拌反應4h，冷卻，靜置，過濾，蒸餾，得無色透明產物甲基乙基環硅氧烷，其核磁氫譜譜圖如圖2所示。圖1，圖2表明甲基乙烯基環硅氧烷中的乙烯基已完全轉化為乙基，其余實施例的原料及產物經過核磁氫譜測定，均證實所得化合物結構正確，說明本發明的方法的有效性。(實施例2)將60g乙烯基三乙氧基硅烷，12g在正己烷中超聲分散15min的雷尼鎳催化劑放入 高壓反應釜，真空泵抽掉反應釜內的空氣，開啟攪拌，轉速600r/min，升溫至80°C，連續通入氫氣，壓力O. 5MPa，攪拌反應lh，冷卻，靜置，過濾，蒸餾，得無色透明產物乙基三乙氧基硅烷。(實施例3)將60g高乙烯基硅油(2000cs，25°C ),0. 6g在正己烷中超聲分散IOmin的雷尼鎳催化劑放入高壓反應釜，氮氣置換反應釜內空氣，開啟攪拌，轉速800r/min，升溫至100°C，間歇通入氫氣，加壓至3Mpa，經過多次加氫后，直到溫度、壓力不變化后，保持在100°C、2MPa，反應6h，冷卻，靜置，過濾，減壓蒸餾，得無色透明產物甲基乙基聚硅氧烷。(實施例4)將50g乙烯基三氯硅烷，O. 0005g Pd/C催化劑(Pd含量15% )，放入高壓反應釜，用氮氣置換反應釜內的空氣，開啟攪拌，轉速600r/min，升溫至60°C，連續通入氫氣，壓力4MPa，保持60°C、4MPa繼續反應8h，冷卻，過濾，蒸餾得乙基三氯硅烷。(實施例5)將50g甲基乙烯基二氯硅烷，O. 5g，25mmol/L三(三苯基膦)氯化銠(I)的四氫呋喃溶液放入反應釜，用氮氣置換反應釜內的空氣，開啟攪拌，轉速600r/min，升溫至60°C，然后用氫氣加壓至lOMPa，保持60°C、IOMPa繼續反應4h，冷卻，過濾，蒸餾得甲基乙基二氯硅烷。
權利要求
1.一種含乙基有機硅化合物的制備方法，其特征在于在催化劑作用下，由結構式為(I)的含乙烯基的有機化合物與氫氣加成反應得到結構式為(II)的含乙基有機硅化合物； RaViSiX3-a 或者[RViSiO]n (I)其中，R 選自 H、CH3 ;X 選自 Cl, MeO, EtO ;a 為 0、1、2 ; RaEtSiX3-a 或者[REtSiO]n (II)其中，R選自 H、CH3> C2H5 ;X 選自 F、Cl, Br, MeO, EtO ;a 為 O 或 1 或 2 ;[REtSiO]n 是環硅氧烷或者聚硅氧烷，n為3-1000的整數。
2.根據權利要求I所述的含乙基有機硅化合物的制備方法，其特征在于包括如下步驟 (1)將催化劑在溶劑中超聲分散5-30min； (2)將含乙烯基的有機硅化合物和催化劑放入反應器中，將反應器抽真空或通氮氣； (3)開啟攪拌器轉速為500-800r/min，將反應器升溫至60-200°C； (4)連續或間歇向反應器加入氫氣，壓力保持在0.5-10MPa，攪拌反應l-8h ； (5)冷卻、靜置、過濾、蒸餾得產物。
3.根據權利要求1或2所述的含乙基有機硅化合物的制備方法，其特征在于含乙烯基的有機娃化合物為乙稀基二氣娃燒、乙稀基氣二氣娃燒、甲基乙稀基二氣娃燒、乙稀基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基氫二甲氧基硅烷、乙烯基氫二乙氧基硅烷、甲基乙稀基二甲氧基娃燒、甲基乙稀基二乙氧基娃燒、甲基乙稀基環二娃氧燒、甲基乙稀基環四硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷中一種。
4.根據權利要求1或2所述的含乙基有機硅化合物的制備方法，其特征在于催化劑為鎳系催化劑和貴金屬催化劑，其中鎳系催化劑為骨架鎳，貴金屬催化劑為Pd/C催化劑、Pt/C催化劑、Ru/C催化劑、氯鉬酸、氯鉬鈀、氯化銠、氯化釕及氯鉬鈀、氯化銠、氯化釕的配合物中一種。
5.根據權利要求4所述的含乙基有機硅化合物的制備方法，其特征在于貴金屬催化劑為 RuCl (PPh3) 3、RuCl2 (PPh3) 3、RuCl3 (PPh3) 3、PbCl (PPh3) 3、PbCl2 (PPh3) 3、PbCl3 (PPh3) 3、RhCl (PPh3) 3、RhCl2 (PPh3) 3、RhCl3 (PPh3) 3 中一種。
6.根據權利要求4所述的含乙基有機娃化合物的制備方法，其特征在于鎳系催化劑為骨架鎳。
7.根據權利要求2所述的含乙基有機硅化合物的制備方法，其特征在于催化劑為鎳系催化劑時，催化劑加入量為含乙烯基有機硅化合物的質量的1-20%。
8.根據權利要求2所述的含乙基有機硅化合物的制備方法，其特征在于催化劑為貴金屬催化劑時，催化劑加入量為含乙烯基有機硅化合物的質量的O. 001-1%。
9.根據權利要求2所述的含乙基有機硅化合物的制備方法，其特征在于步驟(3)中反應器升溫至100°c。
10.根據權利要求2所述的含乙基有機硅化合物的制備方法，其特征在于步驟(4)壓力保持在2Mpa。
全文摘要
本發明涉及一種含乙基有機硅化合物及其制備方法，通過含乙烯基的有機硅化合物與氫氣在攪拌轉速500-800r/min，反應溫度60-200℃，反應壓力0.5-10MPa及催化劑作用下，加成反應得到的。該方法具有綠色環保、工藝簡單、產物收率高、純度高等優點。
文檔編號C08G77/38GK102875589SQ20111019459
公開日2013年1月16日 申請日期2011年7月12日 優先權日2011年7月12日
發明者劉勇, 張保坦, 辛陽, 李茹, 陳修寧, 賈樹勇 申請人:常州化學研究所