專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高純度三異丙基硅烷的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)合成方法，尤其是三異丙基硅烷的合成新工藝。
背景技術(shù)：
三異丙基硅烷是一種合成位阻型有機(jī)硅保護(hù)劑的原料，主要用于保護(hù)各種類(lèi)型的羥基，特別是在多官能羥基化合物中，可有選擇地進(jìn)行保護(hù)和脫保護(hù)，這對(duì)合成核苷、核苷酸和糖類(lèi)化合物非常重要；也是合成能具有即使長(zhǎng)期浸潰在海水中也很難出現(xiàn)毛細(xì)裂縫等涂膜缺陷并且能防止或能抑制粘液附著的、具有優(yōu)良的耐水性并可長(zhǎng)期有效地產(chǎn)生防污效果的涂膜的防污涂料組合物的原料，該組合物降低了蒸發(fā)到空氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的含量并具有高度的環(huán)境安全性。
目前三異丙基硅烷的合成方法主要有三類(lèi):
1、以1-Pr3SiCl為原料，用LiAlH4、LiH等還原劑還原。此類(lèi)反應(yīng)中由于還原劑比較貴，所以一般情況下，不便使用此方法進(jìn)行大量的合成。2、以 HSiCljP 1-PrMgCl 反應(yīng)制備 i_Pr3SiH。類(lèi)似的反應(yīng)參見(jiàn){PRODUCTION METHODFOR TRI (SECONDARY ALKYL) SILANE COMPOUND - JP2007217329A 中所述)。此類(lèi)反應(yīng)若應(yīng)用到合成i_Pr3SiH，且在以THF為單一溶劑的條件下，會(huì)生成難以分離的雜質(zhì)。3、以 HSi (OMe) 3 和 1-PrMgCl 反應(yīng)得到 i_Pr3SiH。類(lèi)似的反應(yīng)參見(jiàn){PRODUCT1- ONOF TRI (SECONDARY ALKYL) SILANE COMPOUND - JP7291977A),此類(lèi)反應(yīng)若應(yīng)用到合成1-Pr3SiH時(shí)，由于HSi (OMe)3的價(jià)格昂貴，加之反應(yīng)活性較低，所以產(chǎn)物的收率也比較低，生成的副產(chǎn)物甲氧基氯化鎂又難以除去，不利于工業(yè)化推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提出一種清潔、高效的合成高純度三異丙基硅烷的方法。本發(fā)明包括以下步驟:
O以四氫呋喃(或甲基四氫呋喃、乙醚、丙醚、正丁醚、二氧六環(huán)、乙二醇二甲醚其中的一種)為溶劑，將金屬鎂和2-氯丙烷反應(yīng)合成異丙基氯化鎂；
2)在弱極性溶劑存在的條件下，以異丙基氯化鎂和三氯氫硅為原料，于低溫條件下制備二異丙基娃燒。本發(fā)明以?xún)刹胶铣煞ㄉ扇惐柰?，在制備三異丙基硅烷時(shí)，使用了不影響溶劑溶解性的弱極性溶劑，改變了溶劑的極性，以阻止副反應(yīng)的發(fā)生，極大地減少反應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)的難以分離的雜質(zhì)，最終通過(guò)簡(jiǎn)單的蒸餾就可以得到高純度的三異丙基硅烷，產(chǎn)品的純度可達(dá)到99%。另外，本發(fā)明所述步驟I)中，將金屬鎂和溶劑混合后升溫至回流，在回流狀態(tài)下滴加2-氯丙烷，保持回流溫度直至反應(yīng)結(jié)束。所述金屬鎂和2-氯丙烷的投料質(zhì)量比為1: 3.27。所述溶劑和金屬鎂的投料質(zhì)量比為10:1。
所述步驟2)中，將反應(yīng)容器降溫至10°C以下后加入弱極性溶劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，滴加三氯氫硅，然后，溫至75°C左右，回流至反應(yīng)結(jié)束后，降至常溫，再滴加水溶解氯化鎂，經(jīng)靜置分層，取有機(jī)相即為三異丙基硅烷。所述弱極性溶劑和三氯氫硅的投料質(zhì)量比為9 12:9。所述弱極性溶劑為二甲苯、均三甲苯、四氫萘、十氫萘、正庚烷、環(huán)己烷或甲基環(huán)己烷中的任意一種。
具體實(shí)施例方式步驟1:異丙基氯化鎂的制備
在裝有攪拌器、溫度計(jì)和冷凝管的500ml的四口燒瓶中，加入24g (Imol)金屬鎂、240g溶劑(可以是四氫呋喃、甲基四氫呋喃、乙醚、丙醚、正丁醚、二氧六環(huán)、乙二醇二甲醚其中的任一種)，升溫至回流，在回流狀態(tài)下滴加2-氯丙燒78.5g (lmol),保持回流Ih,直至金屬鎂全部溶解，反應(yīng)結(jié)束。其反應(yīng)式如下:
權(quán)利要求
1.一種高純度三異丙基硅烷的合成方法，其特征在于包括以下步驟: 1)在溶劑存在下，將金屬鎂和2-氯丙烷反應(yīng)合成異丙基氯化鎂； 2)在弱極性溶劑存在的條件下，以異丙基氯化鎂和三氯氫硅為原料，于低溫條件下制備二異丙基娃燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高純度三異丙基硅烷的合成方法，其特征在于所述步驟O中，將金屬鎂和溶劑混合后升溫至回流，在回流狀態(tài)下滴加2-氯丙烷，保持回流溫度直至反應(yīng)結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種高純度三異丙基硅烷的合成方法，其特征在于所述金屬鎂和2-氯丙烷的投料質(zhì)量比為1: 3.27。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種高純度三異丙基硅烷的合成方法，其特征在于所述溶劑和金屬鎂的投料質(zhì)量比為10: I。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述一種高純度三異丙基硅烷的合成方法，其特征在于所述溶劑為四氫呋喃、甲基四氫呋喃、乙醚、丙醚、正丁醚、二氧六環(huán)、乙二醇二甲醚其中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高純度三異丙基硅烷的合成方法，其特征在于所述步驟2)中，將反應(yīng)容器降溫至10°C以下后加入弱極性溶劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，滴加三氯氫硅，然后，溫至75°C左右，回流至反應(yīng)結(jié)束后，降至常溫，再滴加水溶解氯化鎂，經(jīng)靜置分層，取有機(jī)相即為三異丙基硅烷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種高純度三異丙基硅烷的合成方法，其特征在于所述弱極性溶劑和三氯氫硅的投料質(zhì)量比為9 12:9。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述一種高純度三異丙基硅烷的合成方法，其特征在于所述弱極性溶劑為二甲苯、均三甲苯、 四氫萘、十氫萘、正庚烷、環(huán)己烷或甲基環(huán)己烷中的任意一種。
全文摘要
一種高純度三異丙基硅烷的合成方法，涉及一種化學(xué)方法制備三異丙基硅烷的工藝技術(shù)領(lǐng)域。先將金屬鎂和2-氯丙烷反應(yīng)合成異丙基氯化鎂，再在弱極性溶劑存在的條件下，以異丙基氯化鎂和三氯氫硅為原料，于低溫條件下制備三異丙基硅烷。本發(fā)明以?xún)刹胶铣煞ㄉ扇惐柰椋谥苽淙惐柰闀r(shí)，使用了不影響溶劑溶解性的弱極性溶劑，改變了溶劑的極性，以阻止副反應(yīng)的發(fā)生，極大地減少反應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)的難以分離的雜質(zhì)，最終通過(guò)簡(jiǎn)單的蒸餾就可以得到高純度的三異丙基硅烷，產(chǎn)品的純度可達(dá)到99%。
文檔編號(hào)C07F7/08GK103204869SQ20131013123
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月16日
發(fā)明者魏開(kāi)舉, 李輝寧, 張揚(yáng), 李明成, 張才山 申請(qǐng)人:揚(yáng)州三友合成化工有限公司