烯丙基三甲氧基硅烷,英文名为trimethyl(prop-2-enoxy)silane,又称3-(三甲基硅氧基)丙烯、烯丙氧基三甲基硅烷,常温常压下为透明无色液体,该物质可通过三甲氧基氯硅烷与烯丙醇反应合成。烯丙基三甲氧基硅烷在化学工业生产领域中主要用作丁苯橡胶的合成封端剂,在橡胶加工生产领域中有较好的应用。

图1 烯丙基三甲氧基硅烷的性状图
氧化反应

图2 烯丙基三甲氧基硅烷的氧化反应
向聚四氟乙烯瓶中加入间氯过氧苯甲酸(mCPBA,1.3 当量)和二氯甲烷(,搅拌至 m-CPBA 完全溶解。在搅拌下向混合液中加入三乙胺三氢氟酸盐(HF·Et3N,0.23 mL,4.3 mmol,7 当量),随后立即用注射器加入烯丙基三甲氧基硅烷(0.62 mmol)。用聚四氟乙烯螺旋盖密封反应容器,于室温下搅拌反应 4 小时。反应结束后,将混合液倒入盛有饱和碳酸氢钠水溶液(75 mL)的烧杯中进行淬灭,持续搅拌直至不再有二氧化碳气体逸出。将混合液转移至分液漏斗,用二氯甲烷(3 × 25 mL)萃取,合并有机相并用硫酸镁干燥,过滤后通过旋转蒸发仪浓缩,最后通过硅胶柱层析(正己烷/乙酸乙酯 = 1:1)纯化得到粗产物。[1]
制备聚丁苯橡胶
有研究人员以丁二烯和苯乙烯为单体、正丁基锂为引发剂、双四氢糠丙烷为结构调节剂、1,1-二苯基乙烯为“盖帽剂”,并采用烯丙基三甲氧基硅烷作为封端剂,通过负离子聚合法成功合成了TIOS封端的溶聚丁苯橡胶。通过凝胶渗透色谱与核磁共振波谱对封端前后SSBR的分子结构、分子量及其分布进行了系统表征,并研究了封端反应时间、反应温度、烯丙基三甲氧基硅烷用量及SSBR分子量对封端效率的影响。结果表明,当封端反应时间为30 min、反应温度为60℃、烯丙基三甲氧基硅烷与正丁基锂的摩尔比为2.0、且SSBR相对分子质量约为60 000时,可获得较高的封端效率。[2]
参考文献
[1] Clover, Alexie W.; et al, Regioselective Fluorohydrin Synthesis from Allylsilanes and Evidence for a Silicon-Fluorine Gauche Effect, Journal of Organic Chemistry 2024, 89, 4309-4318.
[2] 杨潇寒,王文恒,廖明义,等.烯丙基三甲氧基硅烷封端溶聚丁苯橡胶的合成[J].合成橡胶工业, 2022, 45:4.