γ-氯丙基二甲基氯硅烷的催化合成

以γ-氯丙烯与二甲基氯硅烷为原料,在铂催化下合成γ-氯丙基二甲基氯硅烷.考察了反应温度、催化剂用量及反应物配比等对反应的影响.合成γ-氯丙基二甲基氯硅烷的最佳条件是:铂催化剂的用量1.6×10-5mol,反应温度70 ℃,γ-氯丙烯与二甲基氯硅烷的量之比为1.2∶ 1,目标产物的收率达71.6%.     

γ-氯丙基二甲基甲氧基硅烷的催化合成

对γ-氯丙基二甲基甲氧基硅烷的合成进行了研究,在催化剂(氯铂酸作主催化剂,三正丁胺为助催化剂)的作用下γ-氯丙烯与二甲基氯硅烷通过硅氢加成反应生成γ-氯丙基二甲基氯硅烷,蒸馏提纯后,再与甲醇进行醇解反应得最终产品。通过探究反应温度、投料比、催化剂用量等反应条件达到合成工艺的最优化,γ-氯丙基二甲基甲氧基硅烷收率可达69.0%。     

1,3-双(3-氨丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的合成

以二甲基一氯硅烷和γ-氯丙烯为原料,经硅氢加成得到γ-氯丙基二甲基氯硅烷,加成产物提纯后经水解缩合得到1,3-双(γ-氯丙基)四甲基二硅氧烷(简称氯丙基双封头),氯丙基双封头和液氨进行氨化反应后得到1,3-双(3-氨丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。对第一步硅氢加成反应的催化剂和反应条件进行优化,确定了最优合成工艺,使用2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮配合氯铂酸作催化剂,收率可达87. 3%;第二步水解缩合反应收率为97. 5%;第三步氨化反应考察了影响收率的影响因素,确定了最佳反应条件,收率为78. 6%,经三步反应总收率为66. 9%。     

铂络合物/胺体系催化合成γ-氯丙基三氯硅烷

研究了铂络合物-胺体系在氯丙烯与三氯氢硅硅氢加成反应中的催化作用,发现铂络合物-DMF对于该反应有较好的催化活性。找出了最佳催化剂配比,在反应温度72～78℃、n(Pt.MViMVi)︰n(DMF)=2:1、主催化剂用量2.5ppm条件下,反应可以在2h完成,γ-氯丙基三氯硅烷的收率可以达到76.4%。     

二氧化硅负载铂催化剂的制备及其在硅氢加成反应中的应用

采用乙烯基三乙氧基硅烷对二氧化硅表面羟基进行修饰,再与铂(Pt)配位制得二氧化硅负载卡斯特铂催化剂。以3-氯丙烯与三氯氢硅通过加成反应制备γ-氯丙基三氯硅烷为反应模型,考察了二氧化硅负载铂催化剂的催化性能,研究了催化剂用量、原料配比、反应温度和反应时间对该反应中原料转化率及目标产物选择性的影响,并对回收后的负载铂催化剂进行了活性评价。结果表明,随着负载铂催化剂用量的增加,氯丙烯转化率稍有提高,但γ-氯丙基三氯硅烷选择性降低;与采用等量之比的原料时相比,三氯氢硅用量略微增加时,氯丙烯的转化率由82%提高到90%,γ-氯丙基三氯硅烷选择性没有大幅度变动;随着反应温度的升高,氯丙烯转化率逐渐提高,γ-氯丙基三氯硅烷选择性先略微提高,而后大幅下降。随着反应时间的延长,氯丙烯的转化率先大幅提升,随后缓慢上升并趋于稳定,γ-氯丙基三氯硅烷选择性先提高后保持稳定。该催化剂在三氯氢硅与氯丙烯的硅氢加成反应体系中具有良好的催化活性及选择性,在氯丙烯与三氯氢硅的量之比为1. 1∶1,负载铂催化剂用量为15×10~(-6),反应温度为80℃,反应时间为4 h的条件下,氯丙烯转化率为86. 43%,γ-氯丙基三氯硅烷选择性为75. 88%。此外,经第5次回收后使用,催化活性和选择性无明显下降,在工业领域具有潜在应用价值。     

十二烷基甲基二甲氧基硅烷偶联剂的合成

以甲基二氯硅烷和1-十二烯为原料,在自制铂催化剂作用下合成中间体十二烷基甲基二氯硅烷,再经无溶剂气-液相反应法醇解得到十二烷基甲基二甲氧基硅烷,对目的产物进行了1HNMR、IR表征。经单因素实验分别确定了硅氢加成和醇解反应的最佳条件:在1-十二烯进料速度5 mL/min、n(甲基二氯硅烷)∶n(1-十二烯)=1.1∶1、m(铂催化剂)∶m(甲基二氯硅烷)=1.5×10-4∶1、反应温度110℃条件下反应20 min,十二烷基甲基二氯硅烷的收率可达92.5%,β-加成产物的选择性为100%;在中间体进料速度1 mL/min、甲醇蒸气流量1 500 mL/min、反应温度85℃条件下,目的产物十二烷基甲基二甲氧基硅烷经分离提纯后的质量分数为97%,收率可达90.5%。     

十二烷基甲基二甲氧基硅烷偶联剂的合成研究

以甲基二氯硅烷和1-十二烯为原料,在自制铂催化剂作用下合成中间体十二烷基甲基二氯硅烷,再经无溶剂气-液相反应法醇解得到十二烷基甲基二甲氧基硅烷,对目的产物行了1HNMR、IR 表征。经单因素实验分别确定了硅氢加成和醇解反应的最佳条件：在1-十二烯进料速度5mL/min、n(甲基二氯硅烷)∶n(1-十二烯)=1.1∶1、m(铂催化剂)∶m(甲基二氯硅烷)=1.5×10﹣4∶1、反应温度110℃条件下反应20min,十二烷基甲基二氯硅烷的收率可达92.5%,β-加成产物的选择性为100%;在中间体进料速度1mL/min、甲醇蒸气流量1500 mL/min、反应温度85℃条件下,目的产物十二烷基甲基二甲氧基硅烷经分离提纯后的质量分数为97%,收率可达90.5%。     

研发动态

γ-氨丙基三硅氧烷中国日用化学工业研究院的张国栋等人以γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(SG-Si902)、六甲基二硅氧烷(MM)为原料,四甲基氢氧化铵为催化剂,合成了γ-氨丙基三硅氧烷。最佳反应条件为:n(SG-Si902)∶n(MM)=1∶5,催化剂的摩尔分数为0·45%,反应时间为2h。产物收率为42·     

γ-氯丙基三乙氧基硅烷的合成研制

用三氯氢硅和氯丙烯在氯铂酸催化下合成的γ -氯丙基三氯硅烷 (γ1 ) ,再与无水乙醇反应制得γ -氯丙基三乙氧基硅烷 (γ2 ) ,收率达 90 %以上 ;它可做为各种卤代橡胶的偶联剂 ,也是制备其他硅烷偶联剂的重要原料。     

γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷合成工艺的研究

γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷通常先由甲基二氯硅烷与氯丙烯通过硅氢加成生成γ-氯丙基甲基二氯硅烷，再经醇解得到。在合成γ-氯丙基甲基二氯硅烷的硅氢加成反应中，选用三乙胺作助催化剂与氯铂酸复合形成催化剂体系，并通过正交实验法优选出该反应的最佳工艺条件，其产率达到85%，而且反应时间大大缩短。使用正交实验法对合成最终目标产物的醇解反应进行改进以选出最佳工艺条件，并且在反应过程中通过不断通入氮气来排尽HCl气体。反应过程中无需另外加入溶剂，使分离与提纯大大简化，从而达到节约成本、降低能耗的目的，是工业上切实可行的优选合成工艺。     

γ-氯丙基三氯硅烷合成新工艺

以三氯硅烷和氯丙烯为原料、氯铂酸为主催化剂、脂肪胺类化合物为助催化剂、2,4-戊二酮为催化剂活化剂、间苯二酚作为抑制剂,通过硅氢加成、蒸馏、刮板薄膜蒸发器进行精馏,生产出含量99％以上的γ-氯丙基三氯硅烷。产品收率超过95％,缩短生产周期,产品质量稳定,工艺重复性好,提高了单台设备的生产能力。     

多羰基配位钌氯化物催化合成γ-氯丙基三甲氧基硅烷

以三甲氧基硅烷与γ-氯丙烯为原料,以自制多羰基配位钌的氯化物为催化剂合成了γ-氯丙基三甲氧基硅烷。考察了溶剂环境、催化剂用量、反应温度、加料方式、物料配比及反应时间等对反应产物的影响。较佳的反应条件为:在无溶剂环境下,温度为75~95℃,钌催化剂用量为40×10-6,三甲氧基硅烷与γ-氯丙烯的量之比为1. 05~1. 15∶1,采用γ-氯丙烯滴入三甲氧基硅烷的加料方式,保温2 h。此条件下,γ-氯丙基三甲氧基硅烷的收率达96%。     

长链α-烯烃的硅氢加成反应研究

以聚三氟丙基乙烯基甲基硅氧烷为保护剂制备了102白色担体负载的铂络合物催化剂,用于催化长链α-烯烃与甲基二氯硅烷的硅氢加成反应。考察了铂催化剂用量、反应温度、不同长链烯烃原料、催化剂回收利用等因素对长链烷基甲基二氯硅烷收率的影响,结果表明,102白色担体负载的铂络合物催化剂对该硅氢加成反应具有较高的活性和稳定性,在常温下无需加热,无诱导期即可发生加成反应。在密闭体系中,1-十二烯烃与甲基二氯硅烷的摩尔比为1∶1.1,铂络合物与甲基二氯硅烷的摩尔比为6.5×10-5∶1时,十二烷基甲基二氯硅烷的收率可达88%;敞开体系中,相同条件下,十二烷基甲基二氯硅烷的收率可达77%。催化剂重复使用8次不失活。     

γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷合成工艺的研究

γ氯丙基甲基二甲氧基硅烷通常先由甲基二氯硅烷与氯丙烯通过硅氢加成生成γ氯丙基甲基二氯硅烷,再经醇解得到。在合成γ氯丙基甲基二氯硅烷的硅氢加成反应中,选用三乙胺作助催化剂与氯铂酸复合形成催化剂体系,并通过正交实验法优选出该反应的最佳工艺条件,其产率达到85%,而且反应时间大大缩短。使用正交实验法对合成最终目标产物的醇解反应进行改进以选出最佳工艺条件,并且在反应过程中通过不断通入氮气来排尽HCl气体。反应过程中无需另外加入溶剂,使分离与提纯大大简化,从而达到节约成本、降低能耗的目的,是工业上切实可行的优选合成工艺。     

[CmVIM]Cl离子液体的合成及工艺优化

以1-乙烯基咪唑和2-氯乙酰胺为原料,缚酸剂三乙胺(TEA)为催化剂,合成氯代1-氨甲酰甲基-3-乙烯基咪唑离子液体[CmVIM]Cl,探讨了n(1-乙烯基咪唑)∶n(2-氯乙酰胺)、反应温度、反应时间和TEA用量对[CmVIM]Cl收率的影响。结果表明,最佳合成工艺条件为:n(1-乙烯基咪唑)∶n(2-氯乙酰胺)=1∶1.2,反应温度85℃,反应时间13 h,n(2-氯乙酰胺)∶n(TEA)=1∶0.5,收率达85.8%。产物具有良好的热稳定性,初始分解温度为218.3℃。     

[CmVIM]Cl离子液体的合成及工艺优化

以1-乙烯基咪唑和2-氯乙酰胺为原料,缚酸剂三乙胺(TEA)为催化剂,合成氯代1-氨甲酰甲基-3-乙烯基咪唑离子液体[CmVIM]Cl,探讨了n(1-乙烯基咪唑)∶n(2-氯乙酰胺)、反应温度、反应时间和TEA用量对[CmVIM]Cl收率的影响。结果表明,最佳合成工艺条件为:n(1-乙烯基咪唑)∶n(2-氯乙酰胺)=1∶1.2,反应温度85℃,反应时间13 h,n(2-氯乙酰胺)∶n(TEA)=1∶0.5,收率达85.8%。产物具有良好的热稳定性,初始分解温度为218.3℃。     

二乙二醇单烯丙基醚的合成新工艺

以二乙二醇、氯丙烯、氢氧化钠为原料,四丁基氯化铵为相转移催化剂,不引入其他溶剂,经Williamson成醚法合成了二乙二醇单烯丙基醚[2-(2-烯丙氧基乙氧基)-乙醇]。用红外吸收光谱和1H核磁共振谱对二乙二醇单烯丙基醚进行了表征。研究了反应时间、反应温度、原料摩尔比、碱用量、催化剂用量对目标产物收率的影响,得到较优的操作条件为：反应时间3h、反应温度80℃、n(二乙二醇)∶n(氢氧化钠)∶n(氯丙烯)=6∶1.2∶1、催化剂用量为氯丙烯质量的5%。在此条件下,收率达86.7%,纯度为99.2%。     

γ—氯丙基三乙基硅烷的合成研制

用三氯氢硅和氯丙烯在氯铂酸催化下合成的γ-氯丙基三氯硅烷（γ1），再与无水乙醇反应制得γ-氯丙基三乙基硅烷（γ2），收率达90%以上；它可做为各种卤代橡胶的偶联剂，也是制备其他硅烷偶联剂的重要原料。     

酯基三甲氧基有机硅季铵盐的合成及其表面活性

以硬脂酸、N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)和γ-氯丙基三甲氧基硅烷为原料合成酯基三甲氧基有机硅季铵盐,采用FTIR,ESI-MS和1HNMR对中间体及终产物进行了结构表征,结果与目标结构一致。通过正交试验,得到中间体硬脂酸二甲基乙醇胺酯的优化合成工艺条件:反应温度为180℃,反应时间为8 h,n(硬脂酸)∶n(DMEA)=1∶1.6,催化剂用量为原料总质量的0.5%。季铵化合成产物的优化工艺条件:在N2保护下,反应温度为110℃,n(硬脂酸二甲基乙醇胺酯)∶n(γ-氯丙基三甲氧基硅烷)=1∶1.4,催化剂用量为原料总质量的0.5%,反应时间为28 h。并通过稳态荧光法测得产物在298 K下的临界胶束浓度为0.009 3 g·L-1。     

2-氯-6-甲氧基-9-烷基嘌呤化合物的合成

以2-氨基-6-氯嘌呤为原料,通过烃基化反应、重氮化反应和烷氧基化反应,得到2-氯-6-甲氧基-9-烷基嘌呤化合物,其结构经MS、1HNMR和元素分析等方法确认。探讨了溶剂选择、原料配比、催化剂和反应温度等因素对N9-烃基化反应的影响,其最优反应条件为:以DMF为溶剂,碳酸钾为缚酸剂,苄基三乙基氯化铵为相转移催化剂,n(2-氨基-6-氯嘌呤)∶n(溴代烷)=1∶3,n(溴代烷)∶n(碳酸钾)=1∶1.5,与碳酸钾等物质的量的苄基三乙基氯化铵,反应温度为20℃,烃基化反应收率可达76%以上。