三甲基硅醇钠的应用及制备工艺

三甲基硅醇钠（简称TMOS）是一种无机化合物。它是由三甲基硅烷和氯化钠反应得到的。三甲基硅醇钠是一种固体物质，无色或微黄色晶体，可溶于有机溶剂如乙醇和醚类^[1]。三甲基硅醇钠的分子式为C3H9NaOSi，分子量为112.18，熔点为230°C，密度为11.283g/mLat25°C。三甲基硅醇钠具有诸多重要的性质和用途。它是一种常用的硅基有机合成试剂，广泛应用于有机合成反应中的碳—硅键。TMOS可以作为羟基提供体系中的硅供体，与碳中的亲电试剂发生键合反应，形成碳—硅键，从而形成新的碳—硅化合物。TMOS也可以用作固化剂、交联剂和表面活性剂等^[2-4]。

图1. 三甲基硅醇钠

应用

三甲基硅醇钠是一种常用的硅基有机合成试剂，其常被用来合成多种固化剂、交联剂和表面活性剂等。

三甲基硅醇钠可与硅油、硫酸铝钾、烷基酚乙氧基化物和去离子水制备成一种憎水剂，其具有良好的疏水作用，常被用来作为一种隔水材料^[5]。

三甲基硅醇钠可与二氧化硅水溶液、油相溶剂、助溶剂、表面活性剂、无机酸水溶液以及有机脂肪酸石油醚溶液组成二氧化硅气凝胶  粉末。二氧化硅气凝胶粉末结构均匀，具有良好的疏水性、低导热性和低导电性^[6]。

三甲基硅醇钠可用来合成一种耐热聚硅氧烷组合物，与传统二甲基聚硅氧烷相比，耐热性更高^[7]。

制备工艺

高纯度的三甲基硅醇钠工业化生产十分困难，在现有方法中主要由六甲基二硅氧 烷在吡啶-甲醇中与氧化钠反应来制取，以及由六甲基二硅氧烷与氨基钠在液氨或无水乙 醚中反应来制取，这两种方法存在反应条件苛刻、危险性较高以及工业化成本高等问题。Chen等人提出一种三甲基硅醇钠的合成工艺，以解决背景技术中现有合 成工艺反应条件苛刻、危险性较高以及工业化成本高的问题^[8]。

1L四口瓶中依次加入四氢呋喃/2-甲基四氢呋喃185g、氨基钠39g(1.0mol)、六甲基二硅氧烷162g(1.0mol)及九水硝酸铁0.5g(1.2mmol)，搅拌，加热至60〜66°C反应，反应24h后GC跟踪;反应毕，冷却至室温，抽滤并用100g四氢呋喃/2-甲基四氢呋喃翻洗滤饼，滤液浓缩至粘稠状，加入20g石油醚搅拌，冷却至0〜5°C保温1小时，抽滤得40g固体，旋蒸干燥得36g白色固体，含量104%，收率48%。

参考文献

[1]Andrianov, K. A.; Godovskii, Yu. K.; Zhdanov, A. A.; Slonimskii, G. L.; Svistunov, V. S. Transition complexes during the anionic polymerization of organocyclosiloxanes . Doklady Akademii Nauk SSSR (1974), 219(3), 607-9 [Chem]

[2]Lazarev, A. N.; Pojker, Kr.; Teniseva, T. F. Dynamic coefficient of the Si-O bond and their dependence on the type of the substituents on the silicon and oxygen . Chemisches Zentralblatt (1969), 140(7), 91-91

[3]Bailey, Jerome M. Sequential C-terminal degradation of peptides and proteins. World Intellectual Property Organization, WO9118008 A1 1991-11-28 

[4]Sartori, Guido; Savage, David William; Gorbaty, Martin Leo; Ballinger, Bruce.Henry. Process for neutralization of petroleum acids using alkali metal trialkylsilanolate.United Kingdom, GB2304730 A 1997-03-26 

[5]Yang, Xili; Zheng, Hongfang; Chen, Zhoufei. Water repellents for walls and preparation method thereof. China, CN105086821 A 2015-11-25

[6]Zhao, Hongkai; Liu, Wei; Zhang, Lihua; Liu, Ming; Liu, Yifu. Preparation of silica aerogel powder as insulating material. United States, US20210147244 A1 2021-05-20

[7]Koda, Yoshinobu; Suzuki, Masahiko. Heat-resistant polysiloxane compositions. Japan, JP51041046 A 1976-04-06

[8]Chen, Xinliao; Huang, Zhi; Shi, Rongzhen; Zhang, Fangjiang. Process for synthesizing sodium trimethylsilanolate. China, CN107383081 A 2017-11-24