(甲基)丙烯酰氧基丙基三[三烷基硅氧基]硅烷的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及(甲基)丙烯酰氧基丙基三[三烷基硅氧基]硅烷的制备方法。
【背景技术】
[0002](甲基)丙烯酰氧基丙基三[三烷基硅氧基]硅烷作为(甲基)丙烯酰氧基类硅烷的一种新型产品，能与甲基丙烯酸-2-乙基-2-2金刚烷酯制成耐高温的气体分离膜；并且能用于制造透氧性和保湿型极好的隐形眼镜，这是常规的(甲基)丙烯酰氧基类硅烷所无法达到的。
[0003]目前，本发明的发明人没有在文献报道上找到(甲基)丙烯酰氧基丙基三[三烷基硅氧基]硅烷的制备方法。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:将提供一种能提高原料合成效率且精馏过程中聚合风险较小的(甲基)丙烯酰氧基丙基三[三烷基硅氧基]硅烷的制备方法。
[0005]为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是:(甲基)丙烯酰氧基丙基三[三烧基娃氧基]娃烧的制备方法，其特点是:制备步骤如下:(I)在反应容器中加入反应原料化合物I和R2COOH,其中化合物I为(R1)3-S1-O-S1- (R1) 3或(R J 3-Si_0H，札表示-CH3、-C2H5, -C3H7, -C4H9中的一种，R 2表示 H +、-CH3、-C2H5, -C3H7, -C4H9中的一种；(2)将催化剂A加入反应容器中，其中催化剂A为浓硫酸、硝酸、浓盐酸、氢溴酸、氢碘酸、三氟乙酸、三氯乙酸、甲磺酸、苯磺酸、乙二酸中的至少一种；(3)升温至10~100°C，然后向反应容器中滴加(甲基)丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷，搅拌反应；(4)向反应液中加入碳酸钠或碳酸钾来中和催化剂A和反应后剩余的R2COOH,然后将反应液过滤、分液，收集上层液，下层液作危险废弃物处理；(5)向上层液中加入阻聚剂B，其中阻聚剂B为对苯二酚、2，6- 二叔丁基-4-甲酚、氢醌单甲醚、吩噻嗪、对羟基苯甲醚、4- (2-氨乙基)酚中的至少一种，然后对上层液进行负压精馏，从而得到(甲基)丙烯酰氧基丙基三[三烷基硅氧基]硅烷。
[0006]进一步的，如述的(甲基)丙稀醜氧基丙基二 [ 二烧基娃氧基]娃烧的制备方法，其中！R1表示-CH 3、-C2H5中的一个，R2表示H+、-CH3、-C2H5中的一个。
[0007]进一步的，如述的(甲基)丙稀醜氧基丙基二 [二烧基娃氧基]娃烧的制备方法，其中:催化剂A的加入量为化合物1、R2C00H、(甲基)丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷的总质量的 0.1%~10%ο
[0008]进一步的，如述的(甲基)丙稀醜氧基丙基二 [二烧基娃氧基]娃烧的制备方法，其中:催化剂A的加入量为化合物1、R2C00H、(甲基)丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷的总质量的 0.5%~2%。
[0009]进一步的，如述的(甲基)丙稀醜氧基丙基二 [二烧基娃氧基]娃烧的制备方法，其中:(甲基)丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷的投料质量为(甲基)丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷与化合物1、R2COOH完全反应所需理论质量的90%~98%。
[0010]进一步的，如述的(甲基)丙稀醜氧基丙基二 [二烧基娃氧基]娃烧的制备方法，其中:制备步骤(3)中:升温至30~60°C，然后向反应容器中滴加(甲基)丙烯酰氧基丙基三烷氧基娃烧，揽样反应4~8h。
[0011]进一步的，如述的(甲基)丙稀醜氧基丙基二 [二烧基娃氧基]娃烧的制备方法，其中:碳酸钠或碳酸钾的加入量为碳酸钠或碳酸钾中和催化剂A和反应后剩余R2COOH至中性所需的理论质量的80%~90%。
[0012]进一步的，如述的(甲基)丙稀醜氧基丙基二 [二烧基娃氧基]娃烧的制备方法，其中:阻聚剂B的加入量为上层液质量的0.1%~1%。
[0013]本发明的优点为:在本发明所述的(甲基)丙烯酰氧基丙基三[三烷基硅氧基]硅烷的制备方法中使用了强酸性催化剂A，这样能使原料的合成效率大大提高，减少了反应时间，提高了生产效率，并且在反应过后使用弱碱来中和反应后剩余R2COOH和催化剂A，因为过量的剩余R2COOH或过量的催化剂A都会促进产品水解。在精馏过程中采用了阻聚技术，从而降低了聚合风险，进而使产品不会被聚合反应消耗掉。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例来对本发明作进一步的详细描述。
[0015]实施例1
在本实施例中，化合物I为六甲基二硅氧烷，R2COOH为甲酸，(甲基)丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，催化剂A为浓硫酸，阻聚剂B为对苯二酚和氢醌单甲醚，制备所得产品为甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基硅氧基)硅烷。
[0016]制备步骤如下:
(O向装有机械搅拌、滴加装置、强冷凝回流器的三口烧瓶内加入520g化合物I，296gR2C00H ；
(2)将6.6g催化剂A加入到三口烧瓶中；
(3)使用水浴加热使三口烧瓶升温至40°C，向三口烧瓶中滴加500g(甲基)丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷，搅拌反应4小时；
(4)向反应液中加入6g碳酸钠，继续搅拌2小时，然后将反应液过滤后分液，收集上层液1218g，下层液作为危险废弃物处理；
(5)向上层液中加入2.4g阻聚剂B，其中2.4g阻聚剂B由2g对苯二酚和0.4g氢醌单甲醚组成，然后对上层液进行负压精馏，收集釜温在180~220°C时的馏分，即得纯度在98%以上的甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基硅氧基)硅烷708g，(甲基)丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷的摩尔收率为83.2%。
[0017]实施例2
在本实施例中，化合物I为六甲基二硅氧烷，R2COOH为冰乙酸，(甲基)丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷为丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，催化剂A为硝酸，阻聚剂B为2，6- 二叔丁基-4-甲酚，制备所得产品为丙烯酰氧基丙基三(三甲基硅氧基)硅烷。
[0018]制备步骤如下:
(O向装有机械搅拌、滴加装置、强冷凝回流器的三口烧瓶内加入1040g化合物I，772gR2C00H ；
(2)将12g催化剂A加入到三口烧瓶中；
(3)使用水浴加热使三口烧瓶升温至30°C，向三口烧瓶中滴加980g(甲基)丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷，搅拌反应5小时；
(4)向反应液中加入9.7g碳酸钠，继续搅拌2小时，然后将反应液过滤后分液，收集上层液2412g，下层液作为危险废弃物处理；
(5)向上层液中加入5g阻聚剂B，然后对上层液进行负压精馏，收集釜温在160~200°C时的馏分，即得纯度在98%以上的丙烯酰氧基丙基三(三甲基硅氧基)硅烷1395g，(甲基)丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷的摩尔收率为81.64%。
[0019]实施例3
在本实施例中，化合物I为六乙基二硅氧烷，R2COOH为冰乙酸，(甲基)丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷为甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，催化剂A为三氟乙酸、甲磺酸，阻聚剂B为吩噻嗪和对苯二酚，制备所得产品为甲基丙烯酰氧基丙基三(三乙基硅氧基)硅烷。
[0020]制备步骤如下:
(O向装有机械搅拌、滴加装置、强冷凝回流器的三口烧瓶内加入810g化合物I，512gR2C00H ；
(2)将13.2g催化剂A加入到三口烧瓶中，其中13.2g催化剂A由1g三氟乙酸和3.2g甲磺酸组成；
(3)使用水浴加热使三口烧瓶升温至90°C，向三口烧瓶中滴加783g(甲基)丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷，搅拌反应4小时；
(4)向反应液中加入5.5g碳酸钠，继续搅拌2小