专利名称：γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷的制备方法
技术领域：
本发明属于精细化学品的合成，更具体涉及一种y— (2, 3—环氧丙氧)
丙基三乙氧基硅垸的制备方法。
背景技术：
Y— (2， 3 —环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷是一种用途广泛的硅垸偶联剂， 广泛用于环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、三聚氰胺树脂、氯化聚醚、聚酯、聚碳
酸酯、聚苯乙烯及尼龙等聚合材料中，以提高它们的粘接性能；合成环氧烃基硅 油，广泛用作织物柔软整理剂、有机树脂改性剂及抛光改性剂；还可用作室温硫 化硅橡胶增黏剂，提高硅橡胶对玻璃及铝合金材料的黏接性能。
该产品国内未见其制备方面的报道。国外有以二乙烯基四甲基二硅氧烷的零
价Pt配合物溶解在N-二甲基硅烷-N-甲基乙酰胺和甲苯溶液中作为催化剂合成
Y — (2， 3—环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷，其摩尔收率为87%，在氩气中制备，
经历密封、抽气、通气等，反应操作复杂，且收率不高。另有以聚y-甲基硒丙 基三乙氧基硅烷的铂络合物作催化剂，收率只有78%;还有把Pt负载在苯乙烯-二乙烯基苯共聚物或活性碳上面作催化剂，但反应时间长，催化剂制备复杂。
发明内容
本发明的目的是在于提供了一种Y— (2， 3—环氧丙氧)丙基三乙氧基硅垸 的的制备方法，这种高效催化剂，制备简单，效率高；而且合成反应时间短，条 件温和，易于控制，操作简便，产率高，反应副产物少，产品质量高。 一种制备Y— (2， 3—环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷的步骤是 A、高效催化剂的制备方案是以氯铂酸(H2PtCl6*6H20)、异丙醇为原料，
加入缚酸剂(醚类，乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇二乙 醚、1， 2-环氧己烷、1， 2-环氧辛烷、1,4一二氧六环、丁醚、苯甲醚、苯乙醚、 乙二醇苯醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚，对苯二甲醚、甲基叔丁基醚、二 甘醇丁醚和烯丙基縮水甘油醚中的一种)，搅拌加热到55 70'C时，加入络合剂 (环辛二烯、三苯基膦、乙酰丙酮，环己二烯、环戊二烯、戊二烯、甲基环戊二 烯、四甲基二乙烯基二硅氧烷中的一种)，搅拌加热到90 10(TC搅拌2小时， 冷却即得高效催化剂。氯铂酸、异丙醇、缚酸剂和络合剂的质量百分数比为1. 5 3:20 30:60 80:3 6。该高效催化剂的PH=5 7，水含量< 0. 1%，其摩尔作用 数(在100%转化率下每摩尔催化剂所能催化反应物的摩尔数)为10 18万，用 量为10 12g氯铂酸(H2PtCl6*6H20) /吨产品，e加成副产物0.5%左右，产 品质量高。
B、合成合成反应的方案是以縮水甘油醚和三乙氧基硅垸为原料，加入
无水乙醇作溶剂，其反应摩尔比为1 1.3:0.9 L 1:0. 15 0.35。加入摩尔比 为4. 5*10-6 7. 3nO-e的高效催化剂(A步骤得)，在95 110'C下反应1 2小时。 摩尔收率为90 93%。常压下蒸馏出溶剂乙醇后，改减压到0 667Pa蒸馏，在 70 95'C之间得前馏分，在100 140。C间得无色透明液体为产品Y— (2， 3 — 环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷，含量大于99%。合成方法中采用的原料三乙氧基 硅烷呈中性，不含氨和铁等其他重金属离子，保证不使催化剂中毒而具有高活性。 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果高效催化剂制备简单，选 择性高，效果好。产品合成操作简便，副产物少，易于分离提纯；催化剂用量少， 成本低，产率高。整个过程无废液、废水、废渣的产生，是一种环保产品。
具体实施例方式
Y— (2， 3 —环氧丙氧)丙基三乙氧基硅垸的高效催化剂及合成方法的步骤
是
A.高效催化剂的制备以氯铂酸(H2PtCl6*6H20)和异丙醇为原料，加入 缚酸剂，搅拌加热到55 7(TC时，加入络合剂，搅拌加热到90 10(TC反应2 小时，冷却到30 5(TC即可得高效催化剂。氯铂酸(H2PtCl6'6H20)、异丙醇为 原料、缚酸剂和络合剂的质量百分数比为1.5 3:20 30:60 80:3 6。
所述的缚酸剂为醚类，乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二 醇二乙醚、1， 2-环氧己垸、1， 2-环氧辛垸、1,4一二氧六环、丁醚、苯甲醚、苯 乙醚、乙二醇苯醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚，对苯二甲醚、甲基叔丁基 醚、二甘醇丁醚和烯丙基縮水甘油醚中的一种；
所述络合剂为环辛二烯、三苯基膦、乙酰丙酮，环己二烯、环戊二烯、戊二 烯、甲基环戊二烯、四甲基二乙烯基二硅氧垸中的一种。
该高效催化剂的PH=5 7，水含量<0. 1%，其摩尔作用数(在100%转化率 下每摩尔催化剂所能催化反应物的摩尔数)为10 18万，用量为10 12g氯铂 酸(H2PtCl6*6H20) /吨产品，0加成副产物0.5°/。左右，产品质量高。
b. y— (2， 3—环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷的合成把縮水甘油醚，无
水乙醇，高效催化剂按摩尔比1.2:0.35:5.52H0，以Pt计算)投料作反应物，加 热搅拌，在70 95。C内滴加摩尔比为1的三乙氧基硅垸，规定时间(按反应物 量确定， 一般10分钟至4小时)内滴完，保温95'C左右反应1 2小时。冷却取 样气相色谱分析，含量为78 83%。常压下蒸馏出溶剂甲醇，减压到0 667Pa 蒸馏，在70 95'C之间得前馏分，在100 14(TC间得无色透明液体为产品y —
(2, 3—环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷，摩尔收率90 93°/。，含量大于99%。上
述过程的反应式如下
实施例1:
高效催化剂的制备20ml带磁子圆烧瓶内，加入0.2gH2PtCl6*6H20、 2. 7g (3.5ml)异丙醇、7g(7ml)縮水甘油醚，磁力搅拌器搅拌加热到58°C，加入0. 4g 三苯基膦，搅拌加热到93'C反应2小时，冷却到30 5(TC即可得到高效催化剂。 实施例2:
高效催化剂的制备20ml带磁子圆烧瓶内，加入0. 2gH2PtCl6*6H20、 2. 9g (3.7ml)异丙醇、6.8g(6.2ml)乙二醇苯醚，磁力搅拌器搅拌加热到60°C，加 入0.6ml乙酰丙酮，搅拌加热到96'C反应2小时，冷却到30 5(TC即可得到高 效催化剂。
实施例3:
高效催化剂的制备20ml带磁子圆烧瓶内，加入0. 2gH2PtCl6*6H20、 2. 4g (3. lml)异丙醇、6. 6g(6 8ml)苯乙醚，磁力搅拌器搅拌加热到62°C,加入0. 6ml 环辛二烯，搅拌加热到95。C反应2小时，冷却到30 5(TC即可得到高效催化剂。 实施例4:
在500ml带温度计、冷凝管、滴液漏斗和机械搅拌装置的三颈烧瓶内加入縮 水甘油醚138g，无水乙醇16g，高效催化剂(实施例1制备)0. 15ml (含Pt量 为3.68*10'2mol/L)，加热搅拌，在95 110。C内滴加170g三乙氧基硅烷，13分钟 滴完，保温95'C左右反应1.5小时。取样气相色谱分析，含量为81.7%;改蒸馏 装置，蒸出溶剂乙醇，然后减压到0 667Pa蒸馏，在70 95t:之间得前馏分， 在100 14(TC间得无色透明液体为产品y— (2， 3—环氧丙氧)丙基三乙氧基 硅垸，质量为264g，摩尔收率为91. 6%，含量达99. 1%, 0加成副产物0. 51%。
实施例5:
在500ml带温度计、冷凝管、滴液漏斗和机械搅拌装置的三颈烧瓶内加入縮 水甘油醚138g，无水乙醇16g，高效催化剂(实施例2制备)0. 15ml (含Pt量 为3.68*l(T2mol/L),加热搅拌，在95 110。C内滴加170g三乙氧基硅垸，16分钟 滴完,保温95'C左右反应L5小时。取样气相色谱分析，含量为81.4%;改蒸馏 装置，蒸出溶剂乙醇，然后减压到0 667Pa蒸馏，在70 95。C之间得前馏分， 在100 14(TC间得无色透明液体为产品y— (2， 3—环氧丙氧)丙基三乙氧基 硅垸，质量为263g，摩尔收率为91. 1%，含量达99. 2%， e加成副产物0. 50%。
实施例6:
在500ml带温度计、冷凝管、滴液漏斗和机械搅拌装置的三颈烧瓶内加入縮 水甘油醚138g，无水乙醇16g，组合催化剂(实施例3制备)0. 15ml (含Pt量 为3.68*l(T2mol/L)，加热搅拌，在95 110°C内滴加170g三乙氧基硅垸，14分钟 滴完,保温95。C左右反应1.5小时。取样气相色谱分析，含量为81.2°/。；改蒸馏 装置，蒸出溶剂乙醇，然后减压到0 667Pa蒸馏，在70 95。C之间得前馏分， 在100 14(TC间得无色透明液体为产品y— (2， 3 —环氧丙氧)丙基三乙氧基 硅烷，质量为261. 5g,摩尔收率为90. 5%，含量达99. 05%， e加成副产物0. 52%。
实施例7:
在1000ml带温度计、冷凝管、滴液漏斗和机械搅拌装置的三颈烧瓶内加入 縮水甘油醚276g，无水乙醇40g，组合催化剂(实施例1制备)0.3ml (含Pt 量为3.68"0-2mol/L),加热搅拌，在95 11(TC内滴加340g三乙氧基硅烷，20 分钟滴完，保温95'C左右反应1.5小时。取样气相色谱分析，含量为82.3%;改 蒸馏装置，蒸出溶剂乙醇，然后减压到0 667Pa蒸馏，在70 95。C之间得前馏 分，在100 14(TC间得无色透明液体为产品Y— (2， 3 —环氧丙氧)丙基三乙 氧基硅垸，质量为530. 8g，摩尔收率为92. 1°/。，含量达99.3%, P加成副产物0.45呢。
实施例8:
在3000ml带温度计、冷凝管、滴液漏斗和机械搅拌装置的三颈烧瓶内加入 缩水甘油醚828g，无水乙醇40g，组合催化剂(实施例1制备)0.9ml (含Pt 量为3.68*l(r2mol/L)，加热搅拌，在95 11(TC内滴加翻g三乙氧基硅烷，35 分钟滴完,保温95'C左右反应1.5小时。取样气相色谱分析，含量为82.1%;改 蒸馏装置，蒸出溶剂乙醇，然后减压到0 667Pa蒸馏，在70 95。C之间得前馏 分，在100 14(TC间得无色透明液体为产品Y— (2， 3 —环氧丙氧)丙基三乙 氧基硅垸，质量为1600. lg，摩尔收率为92. 5%，含量达99. 3%, e加成副产物 0. 41%。
实施例9:
在2000L带温度计、冷凝管、机械搅拌装置和滴液装置的反应釜中加入缩 水甘油醚345Kg，无水乙醇35Kg，组合催化剂380ml(含Pt量为3.68*l(T2mol/L)， 电热包加热，机械搅拌，在95 110°C内滴加425Kg三乙氧基硅烷，2. 5小时滴完， 保温105"C左右反应2小时。取样气相色谱分析，含量为82.5%;改蒸馏装置， 蒸出溶剂甲醇，然后减压到0 667Pa蒸馏，在70 95'C之间得前馏分，在100 14(TC间得无色透明液体为产品Y— (2， 3 —环氧丙氧)丙基三乙氧基硅垸，质 量为667Kg，摩尔收率为92. 6%，含量达99. 2%, e加成副产物0. 42%。
权利要求
1、 一种Y— (2， 3 —环氧丙氧)丙基三乙氧基硅垸的制备方法，其步骤是:A、 高效催化剂的制备以氯钼酸和异丙醇为原料，加入缚酸剂，搅拌加热到55 7(TC时，加入络合剂，搅拌加热到90 100。C反应2小时，冷却即可得高 效催化剂,氯铂酸、异丙醇、缚酸剂和络合剂的质量百分数比为1.5 3:20 30:60 80:3 6;B、 合成以缩水甘油醚为反应物，滴加三乙氧基硅烷，以无水乙醇为溶剂，其反应摩尔比为1 1.3:0.9 1.1:0.15 0.35，加入摩尔比为4.5*1(T6 7.3*10—6的高效催化剂，加热搅拌下，在95 110"下进行合成反应1 2小时，减 压到0 667Pa蒸馏，在70 95'C之间得前馏分，在100 140'C之间得无色透明液体为Y— (2， 3 —环氧丙氧)丙基三乙氧基硅垸；所述的缚酸剂为醚类，乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二 醇二乙醚、1， 2-环氧己烷、1， 2-环氧辛烷、H二氧六环、丁醚、苯甲醚、苯 乙醚、乙二醇苯醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚，对苯二甲醚、甲基叔丁基 醚、二甘醇丁醚和烯丙基縮水甘油醚中的一种；所述络合剂为环辛二烯、三苯基膦、乙酰丙酮，环己二烯、环戊二烯、戊二 烯、甲基环戊二烯、四甲基二乙烯基二硅氧垸中的一种。
全文摘要
本发明公开了一种γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷的制备方法。以缩水甘油醚为反应物，无水乙醇为溶剂，加入高效催化剂，加热搅拌下，在一定温度下滴加三乙氧基硅烷，滴完后在一定温度反应一定时间，冷却降温。常压下蒸馏出溶剂乙醇后，减压蒸馏，在一定温度之间得前馏分，在一定温度之间得无色透明液体为产品。本发明中高效催化剂以氯铂酸(H<sub>2</sub>PtCl<sub>6</sub>·6H<sub>2</sub>O)和异丙醇为原料，加入缚酸剂和络合剂制备，制备方法简单，选择性好，效率高，摩尔作用数为10～18万；合成反应时间短，操作方便，反应收率高；摩尔收率达90～93％，产品含量达99％，产品质量高。
文档编号C07F7/00GK101121723SQ20071005321
公开日2008年2月13日 申请日期2007年9月13日 优先权日2007年9月13日
发明者强 丁, 何运凡, 刘巧云, 俊 廖, 张先亮, 张治民, 杨金玉, 程鹏飞, 鹏 董, 陈圣云, 高胜波 申请人:湖北武大有机硅新材料股份有限公司