3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂的制备

背景及概述^[1]

3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂是一种用途广泛的有机硅烷偶联剂。主要用作树脂及聚合材料增黏剂；合成含甲基丙烯酰氧烃基硅油；室温固化的丙烯酸系涂料及聚烯烃法的交联剂；与甲基丙烯酸甲酯共聚制接触眼镜；还用作提高绝缘油和光纤涂料的憎水性以及改善聚酯混凝土的机械性能等方面。

3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂

制备^[2]

3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂的催化剂方面：JP-0412492的专利报道用H6PtCl6/i-PrOH作催化剂，正己烷作溶剂，以三甲氧基硅烷和甲基丙烯酸烯丙酯为原料，经一步硅氢加成(后统称直接法)3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂产率为74％；JP-04128294中用同样的催化剂在无溶剂条件下，直接法的3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂产率为85％；还有文献Pol 158567用Pt与PPh3和CH2＝CH2或(EtO)3SiCH＝CH2的配位化合物为催化剂，直接法合成3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂产物收率为90％左右。其他文献及专利报道的催化剂与上相似，3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂收率也在80％-90％之间。日本专利中提到的3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂催化剂在合成目标产物时选择性差、产率较低、且产品在蒸馏提纯过程中易于聚合；在后一专利中提到的催化剂制备工艺复杂，虽然产率较高但是催化剂用量也较大。以上3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂催化剂的反应数一般在3～5万左右。

具体制备方法：

1：催化剂的制备

以氯铂酸，异丙醇，化合物A为原料，将氯铂酸加入异丙醇溶解后加入化合物A，然后加热到65～85℃反应1～3小时，得到液体催化剂。氯铂酸，异丙醇，化合物A的质量比为：1∶70～75∶20～25。

所述化合物A为四甲基二乙烯基二硅氧烷或1，3，5，7-四甲基四乙烯基环四硅氧烷或1，4-环辛二烯或1，5-环辛二烯或乙酰丙酮或2，5-二甲基-2，4-己二烯其中的一种。

2：目标产物合成

反应式如下：

在反应器中加入85克～330千克的三甲氧基硅烷、以其为基准再加入0.0005～0.001倍量的催化剂(实施例中制备的)、0.0005～0.001倍量的阻聚剂吩噻嗪和0.0005～0.001倍量的阻聚剂ZJ-701，升温到70～85℃，滴加混有0.0005～0.001倍量的阻聚剂N，N′-二苯基对苯二胺的甲基丙烯酸烯丙酯，在10分钟～3小时内滴加完，滴加完后，保温在85～95℃反应2～3小时，取样分析上反应物中产品3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂含量为85～88％。

往上反应体系中加入0.0005～0.001倍量的阻聚剂ZJ-701和0.001～0.002倍量的阻聚剂ZJ-101减压蒸馏出产品，摩尔收率92～95％，纯度98.5～99.5％。

主要参考资料

[1] 牛家治, & 安敏. (1997). 甲基丙烯酸—3—（三甲氧基硅基）丙酯的合成. 淮北煤师院学报:自然科学版, 018(004), 43-46.

[2] 韩纪梅, 李玉宝, 莫利蓉, 王学江, 许凤兰, & 吴曦等. (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与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. 淮北煤师院学报:自然科学版(04), 43-46.