4369-14-6 / 3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂的制備

背景及概述^[1]

3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂是一種用途廣泛的有機硅烷偶聯劑。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劑；與甲基丙烯酸甲酯共聚制接觸眼鏡；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械性能等方面。

3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂

制備^[2]

3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂的催化劑方面：JP-0412492的專利報道用H6PtCl6/i-PrOH作催化劑，正己烷作溶劑，以三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸烯丙酯為原料，經一步硅氫加成(后統稱直接法)3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂產率為74％；JP-04128294中用同樣的催化劑在無溶劑條件下，直接法的3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂產率為85％；還有文獻Pol158567用Pt與PPh3和CH2＝CH2或(EtO)3SiCH＝CH2的配位化合物為催化劑，直接法合成3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂產物收率為90％左右。其他文獻及專利報道的催化劑與上相似，3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂收率也在80％-90％之間。日本專利中提到的3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂催化劑在合成目標產物時選擇性差、產率較低、且產品在蒸餾提純過程中易于聚合；在后一專利中提到的催化劑制備工藝復雜，雖然產率較高但是催化劑用量也較大。以上3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂催化劑的反應數一般在3～5萬左右。

具體制備方法：

1：催化劑的制備

以氯鉑酸，異丙醇，化合物A為原料，將氯鉑酸加入異丙醇溶解后加入化合物A，然后加熱到65～85℃反應1～3小時，得到液體催化劑。氯鉑酸，異丙醇，化合物A的質量比為：1∶70～75∶20～25。

所述化合物A為四甲基二乙烯基二硅氧烷或1，3，5，7-四甲基四乙烯基環四硅氧烷或1，4-環辛二烯或1，5-環辛二烯或乙酰丙酮或2，5-二甲基-2，4-己二烯其中的一種。

2：目標產物合成

反應式如下：

在反應器中加入85克～330千克的三甲氧基硅烷、以其為基準再加入0.0005～0.001倍量的催化劑(實施例中制備的)、0.0005～0.001倍量的阻聚劑吩噻嗪和0.0005～0.001倍量的阻聚劑ZJ-701，升溫到70～85℃，滴加混有0.0005～0.001倍量的阻聚劑N，N′-二苯基對苯二胺的甲基丙烯酸烯丙酯，在10分鐘～3小時內滴加完，滴加完后，保溫在85～95℃反應2～3小時，取樣分析上反應物中產品3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂含量為85～88％。

往上反應體系中加入0.0005～0.001倍量的阻聚劑ZJ-701和0.001～0.002倍量的阻聚劑ZJ-101減壓蒸餾出產品，摩爾收率92～95％，純度98.5～99.5％。

主要參考資料

[1]牛家治, & 安敏. (1997). 甲基丙烯酸—3—（三甲氧基硅基）丙酯的合成. 淮北煤師院學報:自然科學版, 018(004), 43-46.

[2] 韓紀梅, 李玉寶, 莫利蓉, 王學江, 許鳳蘭, & 吳曦等. (2005). Study on the interfacial interaction between γ-(trimethoxysilyl) propyl methacrylate and nano-apatite%γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷與n-ha的界面作用研究. 功能材料, 036(004), 629-632.

[3] 牛家治, & 安敏. (1997). 甲基丙烯酸-3-(三甲氧墓硅墓)丙酯的合成. 淮北煤師院學報:自然科學版(04), 43-46.