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)，這對合成核苷、核苷酸和糖類化合物非常重要；也是合成能具有即使長期浸漬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：
1、以i-Pr3SiCl為原料，用LiAlH4、LiH等還原劑還原。此類反應(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 i-PrMgCl 反應(yīng)制備 i-Pr 3SiH。類似的反應(yīng)參見（/%嫩優(yōu)TJ6W FOR TRI (SECONDARY ALKYL) SILANE COMPOUND - JP2007217329A中WCD。沉類反窗寵包用到合成i-Pr3SiH，且在以THF為單一溶劑的條件下，會生成難以分離的雜質(zhì)。
3、以HSi (OMe) 3和i-PrMgCl反應(yīng)得到i-Pr 3SiH。類似的反應(yīng)參見（乃如優(yōu)77- 6W OF TRI (SECONDARY ALKYL) SILANE COMPOUND - JP7291977A),此類反應(yīng)若應(yīng)用到合成 i-Pr3SiH時，由于HSi(OMe)^#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：
1)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 下制備二異丙基硅烷。
本發(fā)明以兩步合成法生成三異丙基硅烷，在制備三異丙基硅烷時，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)過程 中出現(xiàn)的難以分離的雜質(zhì)，最終通過簡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1)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，在氮氣保護(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。
具體實施方式
步驟1 :異丙基氯化鎂的制備
在裝有攪拌器、溫度計和冷凝管的500ml的四口燒瓶中，加入24g (lmol)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-氯丙烷78. 5g (lmol)，保持回流lh，直至 金屬鎂全部溶解，反應(yīng)結(jié)束。
其反應(yīng)式如下：
步驟2 :二異丙基硅烷的制備
將步驟1的四口燒瓶降溫至10°C以下，加入50g弱極性溶劑（二甲苯、均三甲苯、 四氫萘、十氫萘、正庚烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷其中的一種)，在氮氣保護(hù)下，滴加三氯氫硅 44. 72g(0. 33 mol)，低溫滴加結(jié)束后，升溫至75°C左右，回流12h，通過氣相色譜分析，當(dāng)原 料反應(yīng)結(jié)束后，降溫至常溫，滴加水350g，溶解氯化鎂，靜置分層，分出有機(jī)相。
其反應(yīng)式如下：
減壓蒸餾有機(jī)相，得到三異丙基硅烷45g，收率達(dá)到90%。
將得的三異丙基硅烷分析，其氣相色譜含量多99%。
對比試驗：在研宄過程中發(fā)現(xiàn)，如單一采用THF為溶劑中會發(fā)生如下的副反應(yīng)：
生成的物質(zhì)（1)與產(chǎn)物為同分異構(gòu)體，二者通過普通的蒸餾或精餾都難以分離。