3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅的改进合成

2025/12/18 10:43:35 作者:南星

3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅中含有可水解的硅甲氧基,是合成氟硅油、消泡剂、脱模剂、三防整理剂等的一种重要的有机硅中间体。国外3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅已实现工业化生产并得到广泛应用,但国内还未见合成研究报道。

3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅

在醇解反应中生成3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅的同时伴随产生大量的HCl,在 HCl存在下,醇解的转化率很低,且未及时排除的HCl与甲醇生成水导致反应物的水解、缩聚,这将严重影响目标产物的收率。因此,合成中需解决的关键问题就是迅速排除 HCI防止副反应的发生。

排除HCl的方法一般有酸吸收剂法、气-液相反应排除法2等。酸吸收剂法中,HCl与吸收剂反应生成的沉淀易影响醇解反应的均匀性,气液相反应法涉及因素较多。而用溶剂法,它使醇解反应在与HCl不相容的溶剂中进行,既在一定程度上排除了HCl,又使醇解反应均匀进行,可避免上述两种方法的不利之处。本文以CF3CH2CH2SiMeCl2和MeOH为原料,用溶剂法进行醇解反应,合成3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅。

合成方法[1]

1、3,3,3-三氟丙基甲基二氯硅烷的合成

取55mL甲基二氯硅烷,加入铂催化剂,w(铂催化剂):w(甲基二氯硅烷)=10~4:1,混合均匀,转移到250mL的高压反应釜中,反应釜通过阀门与装有3,3,3-三氟丙烯气体的高压钢瓶相连。关闭阀门,加热反应釜,使温度维持在40°C,打开阀门,通入3,3,3-三氟丙烯气体,使反应釜内压力维持在0.5MPa,维持该温度活化催化剂25min后,继续升温到90℃,反应启动,补加3,3,3-三氟丙烯气体以继续保持反应温度,直到压力上升而反应温度不上升时,可认为反应已完成。冷却放料,精馏得到纯度>99%的3,3,3-三氟丙基甲基二氯硅烷。

2、3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅的合成

在装有温度计、导气管、双恒压滴液漏斗和球型冷凝器的1000mL四口烧瓶中,加入二甲苯100ml和少量沸石,在氨气保护下用电磁搅拌器加热搅拌。从两个恒压漏斗中分别滴入甲醇和3,3,3-三氟丙基甲基二氯硅烷,等速滴加,同时不断搅拌维持正常回流。滴完后再升温回流6h。最后蒸除过量甲醇,精馏得无色液体,即为3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅,沸点131~132℃/101.3kPa。对反应混合液进行GC-MS分析。

3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅的合成反应式

参考文献

[1]朱淮军,何孟芬. 溶剂法醇解合成3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷[J]. 精细化工中间体,2005,35(5):35-37. DOI:10.3969/j.issn.1009-9212.2005.05.013. 

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