本發(fā)明涉硅烷合成領(lǐng)域，尤其涉及二甲基甲氧基(3-鹵丙氧)乙氧基硅烷的合成。

背景技術(shù)：

眾所周知，有機(jī)硅產(chǎn)品有許多特殊性能，如溫粘系數(shù)小、耐高低溫、抗氧化、閃點(diǎn)高、揮發(fā)性小、絕緣性好、表面張力小、對(duì)金屬無(wú)腐蝕、無(wú)毒等。由于這些特性，機(jī)硅產(chǎn)品已應(yīng)用在許多方面而具有卓越的效果。

有機(jī)硅烷作為有機(jī)硅產(chǎn)品中的一大類(lèi)，其應(yīng)用范圍非常廣泛。它不僅作為航空、尖端技術(shù)、軍事技術(shù)部門(mén)的特種材料使用，而且也用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)，其應(yīng)用范圍已擴(kuò)大到：建筑、電子電氣、紡織、汽車(chē)、機(jī)械、皮革造紙、化工輕工、金屬和油漆、醫(yī)藥醫(yī)療等等。此外，有機(jī)硅烷不僅可以作為一種基礎(chǔ)材料、結(jié)構(gòu)材料在一些大工業(yè)中大量應(yīng)用，而且可以作為補(bǔ)助劑或輔助材料與其它材料共用或改善其他材料的的工藝性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種新型硅烷—二甲基甲氧基(3-鹵丙氧)乙氧基硅烷與其制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了具有式I所示結(jié)構(gòu)的二甲基甲氧基(3-鹵丙氧)乙氧基硅烷：

所述式I中，X為鹵素取代基；所述X為Br或I。

本發(fā)明還提供了具有式I所示結(jié)構(gòu)的二甲基甲氧基(3-鹵丙氧)乙氧基硅烷的制備方法，包括以下步驟：

(1)在有機(jī)溶劑和縛酸劑的作用下，將二氯二甲基硅烷與鹵丙烷乙二醇醚進(jìn)行縮合反應(yīng)，得具有式II所示結(jié)構(gòu)的二甲基(3-鹵丙烷)乙氧基氯硅烷；

式II中，X為鹵素取代基；

(2)將所述步驟(1)得到的具有式II結(jié)構(gòu)的二甲基(3-鹵丙烷)乙氧基氯硅烷與甲醇進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到具有式I所示結(jié)構(gòu)的二甲基甲氧基(3-鹵丙氧)乙氧基硅烷。

所述有機(jī)溶劑為氯甲烷、甲苯、石油醚或丙酮。

所述縛酸劑為三乙胺、吡啶或甲基吡啶。

所述步驟(1)中縮合反應(yīng)的溫度為0～80℃。

所述步驟(2)中縮合反應(yīng)的溫度為10～30℃。

所述3-鹵丙烷乙二醇醚、二氯二甲基硅烷、甲醇和縛酸劑的摩爾比為1：1～3：1～3：2～6。

本發(fā)明所述的二甲基甲氧基(3-鹵丙氧)乙氧基硅烷作為合成2-二甲基-1,6-二氧-2-硅環(huán)辛烷原料。

技術(shù)效果：本發(fā)明提供的二甲基甲氧基(3-鹵丙氧)乙氧基硅烷可以方便，高效合成2,2-二甲基-1,6-二氧-2-硅環(huán)辛烷。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了具有式I所示結(jié)構(gòu)的二甲基甲氧基(3-鹵丙氧)乙氧基硅烷：

所述式I中，X為鹵素取代基；所述X優(yōu)選為Br或I。

本發(fā)明還提供了具有式I所示結(jié)構(gòu)的二甲基甲氧基(3-鹵丙氧)乙氧基硅烷的制備方法，包括以下步驟：

(1)在有機(jī)溶劑和縛酸劑的作用下，將二氯二甲基硅烷與鹵丙烷乙二醇醚進(jìn)行縮合反應(yīng)，得具有式II所示結(jié)構(gòu)的二甲基(3-鹵丙烷)乙氧基氯硅烷；

式II中，X為鹵素取代基；

(2)將所述步驟(1)得到的具有式II結(jié)構(gòu)的二甲基(3-鹵丙烷)乙氧基氯硅烷與甲醇進(jìn)行縮合反應(yīng)，得到具有式I所示結(jié)構(gòu)的二甲基甲氧基(3-鹵丙氧)乙氧基硅烷。

本發(fā)明優(yōu)選將二氯二甲基硅烷、溶劑、縛酸劑混合后滴加3-氯丙烷乙二醇醚進(jìn)行一次縮合反應(yīng)得反應(yīng)液。

在本發(fā)明中，對(duì)滴加速度沒(méi)有特殊限制，選用本領(lǐng)域常規(guī)滴加速度即可。

在本發(fā)明中，所述反應(yīng)溫度優(yōu)選為0～80℃，更優(yōu)選為20～60℃，最優(yōu)選為30～50℃。

在本發(fā)明中，所述溶劑優(yōu)選為二氯甲烷、甲苯、石油醚或丙酮，更優(yōu)選為二氯甲烷或甲苯。

在本發(fā)明中，所述3-氯丙烷乙二醇醚與溶劑的用量比為1mol:900-1500mL,更優(yōu)選為1mol:1000-1300mL。

所述縮合反應(yīng)后，本發(fā)明將一次縮合反應(yīng)后的反應(yīng)液與甲醇混合進(jìn)行二次縮合反應(yīng)得到二次縮合反應(yīng)液。

在本發(fā)明中，優(yōu)選將甲醇滴加到一次縮合反應(yīng)的反應(yīng)液中，在本發(fā)明中對(duì)滴加速度沒(méi)有特殊限制，選用本領(lǐng)域常規(guī)的滴加速度即可。

在本發(fā)明中，所述二次縮合反應(yīng)的溫度優(yōu)選為10～30℃，更優(yōu)選為15～25℃。

在本發(fā)明中所述3-鹵丙烷乙二醇醚、二氯二甲基硅烷、甲醇和縛酸劑的摩爾比優(yōu)選為1：1～3：1～3：2～6，更優(yōu)選為1：1.5～2.5：1.5～2.5：3～5。

本發(fā)明將二次縮合反應(yīng)液過(guò)濾得濾液，將濾液蒸精餾得目標(biāo)產(chǎn)物具有式I所示結(jié)構(gòu)的二甲基甲氧基(3-鹵丙氧)乙氧基硅烷。

本發(fā)明對(duì)過(guò)濾方法沒(méi)有特殊限制，選用本領(lǐng)域常規(guī)過(guò)濾方法即可。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的二甲基甲氧基(3-鹵丙氧)乙氧基硅烷與其制備方法進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，但是不能把它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

實(shí)施例1

將183g(1mol)3-溴丙烷乙二醇醚，滴加到含有260g(2mol)二甲基二氯硅烷，408g(4.04mol)三乙胺的1000mL二氯甲烷溶液中，控制反應(yīng)溫度在20-30℃，滴加完畢繼續(xù)攪拌一定時(shí)間，然后滴加100g(3.12mol)甲醇，反應(yīng)完畢過(guò)濾除去固體，濾液除去溶劑，精餾，得無(wú)色液體二甲基甲氧基(3-溴丙氧)乙氧基硅烷192g，純度大于95％，收率71％，其結(jié)構(gòu)表征如以下數(shù)據(jù)所示。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ(ppm)3.98-3.94(m,2H),3.56–3.51(m,7H),3.39-3.35(m,2H),1.91-1.86(m,2H),0.14(s,6H)；¹³C NMR(400MHz,CDCl₃):δ(ppm)73.6,68.3,62.0,50.1,32.9,30.3,2.1.MS(EI,m/z)271。

實(shí)施例2

將183g(1mol)3-溴丙烷乙二醇醚，滴加到含有300g(2.33mol)二甲基二氯硅烷，370g(4.68mol)吡啶的1200mL 60-90石油醚溶液中，控制反應(yīng)溫度在20-30℃，滴加完畢繼續(xù)攪拌一定時(shí)間，然后滴加150g(4.69mol)甲醇，反應(yīng)完畢過(guò)濾除去固體，濾液除去溶劑，精餾，得無(wú)色液體二甲基甲氧基(3-溴丙氧)乙氧基硅烷214g，純度大于95％，收率79％，其結(jié)構(gòu)表征如以下數(shù)據(jù)所示。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ(ppm)3.98-3.94(m,2H),3.56–3.51(m,7H),3.39-3.35(m,2H),1.91-1.86(m,2H),0.14(s,6H)；¹³C NMR(400MHz,CDCl₃):δ(ppm)73.6,68.3,62.0,50.1,32.9,30.3,2.1.MS(EI,m/z)271。

實(shí)施例3

將230g(1.00mol)3-碘丙烷乙二醇醚，滴加到含有270g(2.09mol)二甲基二氯硅烷，423g(4.19mol)三乙胺的1000mL甲苯溶液中，控制反應(yīng)溫度在20-30℃，滴加完畢繼續(xù)攪拌一定時(shí)間，然后滴加110g(3.44mol)甲醇，反應(yīng)完畢過(guò)濾除去固體，濾液除去溶劑，精餾，得無(wú)色液體二甲基甲氧基(3-碘丙氧)乙氧基硅烷260g，純度大于95％，收率82％，其結(jié)構(gòu)表征如以下結(jié)構(gòu)所示。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ(ppm)3.99–3.95(m,2H),3.57-3.54(m,5H),3.39-3.35(m,2H),3.18-3.12(m,2H),2.07-2.02(m,2H),0.14(s,6H)；¹³C NMR(400MHz,CDCl₃):δ(ppm)73.6,73.1,62.0,50.1,34.7,3.1,2.1.MS(EI,m/z)318。

實(shí)施例4

將230g(1.00mol)3-溴丙烷乙二醇醚，滴加到含有310g(2.40mol)二甲基二氯硅烷，380g(4.81mol)吡啶的1100mL丙酮溶液中，控制反應(yīng)溫度在20-30℃，滴加完畢繼續(xù)攪拌一定時(shí)間，然后滴加180g(5.63mol)甲醇，反應(yīng)完畢過(guò)濾除去固體，濾液除去溶劑，精餾，得無(wú)色液體二甲基甲氧基(3-溴丙氧)乙氧基硅烷270g，純度大于95％，收率85％，其結(jié)構(gòu)表征如以下數(shù)據(jù)所示。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ(ppm)3.99–3.95(m,2H),3.57-3.54(m,5H),3.39-3.35(m,2H),3.18-3.12(m,2H),2.07-2.02(m,2H),0.14(s,6H)；¹³C NMR(400MHz,CDCl₃):δ(ppm)73.6,73.1,62.0,50.1,34.7,3.1,2.1.MS(EI,m/z)318。

實(shí)施例5

將217g二甲基甲氧基(3-溴丙氧)乙氧基硅烷與600mL無(wú)水四氫呋喃的混合溶液，滴加到含有30g鎂屑、少量碘的100mL無(wú)水四氫呋喃中，引發(fā)反應(yīng)后控制滴加，維持反應(yīng)溫度30～60℃，反應(yīng)完畢除去大部分溶劑，過(guò)濾除去固體鹽，濾液精餾，得無(wú)色液體(2,2-二甲基-1,6-二氧-2-硅環(huán)辛烷)109g，純度大于95％，收率68％,其結(jié)構(gòu)表征如以下數(shù)據(jù)所示。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ(ppm)3.98-3.93(m,2H),3.57-3.55(m,2H),3.39–3.36(m,2H),1.53-1.51(m,2H),1.32-1.29(m,2H),0.21(s,6H)；¹³C NMR(400MHz,CDCl₃):δ(ppm)76.2,75.2,59.4,22.0,16.7,3.0.MS(EI,m/z)160。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。