甲基二乙氧基硅烷既含有可水解的硅乙氧基,又含有活潑的硅氫鍵。通過(guò)硅氫鍵與一系列烯類單體在鉑催化劑存在下發(fā)生硅氫加成反應(yīng),可引入不同的官能團(tuán),得到各種硅烷偶聯(lián)劑;若用作聚醚的封端基,則可得到有機(jī)硅改性聚醚密封膠的基礎(chǔ)膠。

甲基二乙氧硅烷的合成大多采用的是利用甲基二氯硅烷直接以乙醇醇解制得,也有選用烷氧基硅烷和含氫硅油進(jìn)行裂解,但后者一般在實(shí)驗(yàn)室選用。而在醇解反應(yīng)中副產(chǎn)的氯化氫對(duì)反應(yīng)影響較大,在HCl的存在下甲基二乙氧基硅烷會(huì)醇解,生成甲基三乙氧基硅烷,而且未及時(shí)除去的HCl與乙醇生成的水又導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)物中Si-OEt水解,縮聚,使得醇解產(chǎn)物是一個(gè)復(fù)雜的混合物。所以排除反應(yīng)過(guò)程中的氯化氫和水是合成甲基二乙氧基硅烷首要的前提。如何解決氯化氫的影響是本課題的關(guān)鍵,例如,USP4851588中Nishida等人選用高沸點(diǎn)溶劑十氫化萘和低沸溶劑正戊烷存在下,采用釜式滴加乙醇進(jìn)行醇解,收率最高達(dá)88%。而USP4228092中Kotzsch在無(wú)溶劑存在下,提高反應(yīng)溫度進(jìn)行醇解,回流冷凝溫度-80℃,收率達(dá)92.4%。目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有對(duì)合成甲基二乙氧硅烷的研究報(bào)道,而國(guó)外,如日本信越和美國(guó)道康寧公司研究所等都有研究報(bào)道。
合成研究
余淑嫻等人以MeSiHCl2和EtOH為原料,分別采用溶劑法、酸吸收劑法、氣-液相反應(yīng)法合成了甲基二乙氧基硅烷,結(jié)果表明:溶劑法效果較好,產(chǎn)物含量高達(dá)78%左右;其最佳合成條件為:用正己烷作溶劑,MeSiHCl2和EtOH的摩爾比為1:1.9,EtOH以一定的速度滴入MeSiHCl2,溶液中,控制反應(yīng)溫度在33℃左右,反應(yīng)時(shí)間2h。其甲基二乙氧基硅烷的含量可達(dá)78%左右。經(jīng)進(jìn)一步分離、純化,可得甲基二乙氧基硅烷,用作有機(jī)硅改性聚醚的封端基和硅烷偶聯(lián)劑[1]。

應(yīng)用
劉國(guó)旺等人以乙炔和甲基二乙氧基硅烷為原料,在Pt的金屬絡(luò)合物催化劑作用下,進(jìn)行硅氫加成反應(yīng),合成了甲基乙烯基二乙氧基硅烷。實(shí)驗(yàn)中考察了反應(yīng)溫度,聚甲基乙烯基硅氧烷(PMVS)含量以及甲基二乙氧基硅烷投料速度對(duì)反應(yīng)選擇性和產(chǎn)物收率的影響。研究表明,在以甲苯為溶劑,Pt濃度為25~35ppm,反應(yīng)溫度80℃,PMVS與Pt質(zhì)量比12,甲基二乙氧基硅烷投料速度5.0mL/h時(shí),反應(yīng)選擇性高達(dá)93.7%,甲基乙烯基二乙氧基硅烷收率達(dá)到84.8%[2]。
參考文獻(xiàn)
[1] 余淑嫻,應(yīng)水良. 甲基二乙氧基硅烷的合成[J]. 南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(理科版),2005,29(2):146-150. DOI:10.3969/j.issn.1006-0464.2005.02.011.
[2] 劉國(guó)旺,馬國(guó)維,周尚寅,等. 硅氫加成法合成甲基乙烯基二乙氧基硅烷[J]. 科技通報(bào),2011,27(1):71-74. DOI:10.3969/j.issn.1001-7119.2011.01.014.