[发明专利]一种室温离子液体/超临界CO2介质中铑络合物催化烯烃的硅氢加成反应

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学领域，具体是一种室温离子液体/超临界CO₂(IL/scCO₂)介质中铑络合物催化烯烃的硅氢加成反应。

背景技术

不饱和烯烃催化硅氢加成反应是合成有机硅偶联剂和功能有机硅化合物 及聚合物最重要的途径之一，在有机硅化学和有机硅工业中均占有重要的地 位(Leslie D.Field，Antony J.Ward，J.Organomet.Chem，2003，681，91-97)。 Karstedt催化剂是工业上硅氢加成反应应用较多的催化剂。但现在普遍的硅氢 加成反应铂催化剂存在着反应转化率和选择性不高等缺点，同是反应时容易 生成铂黑等缺点(Chisso Corp.JP，8204995，1982)。后来人们通过对各种过渡 金属配合物的研究，发现过渡金属(Rh、Ru等)对硅氢加成反应都有一定催 化活性。但是对于某些类型的硅氢加成反应，如烯烃与烷氧基硅烷的硅氢加 成，用过渡金属(Rh、Ru等)作为催化剂，催化反应活性不高(Bogdan Marciniec， and Jacek，J.Organomet.Chem.，1983，253，349-362)。同时此催化体 系也很难从反应体系中分离回收再利用。此后，陈远荫等人(孟令芝，柯爱 青，陈远荫，应用化学，1997，14，1，107-109；刘英，陈远荫，盛蓉生，分 子催化，1997，11，5，394-400；戴延凤，萧斌，李凤仪，茹翔，化学试剂， 2005，27，12，707-709)研究了将Pt负载在高分子化合物上，应用于硅氢加 成反应中，但此法催化剂制备复杂，反应活性也不高，很难应用于工业化。 我们曾研究发现以过渡金属Rh(PPh₃)₃Cl、Ru(PPh₃)₃Cl₂作为主催化剂，室温离 子液体作为反应介质下进行硅氢加成反应的方法，反应条件温和，安全，有 效，产物与催化剂分离方便，催化剂回收可再利用(中国专利CN101032698； CN101033235)。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种新的硅氢加成反应的方法，此方 法反应条件温和，安全，反应转化率高，硅氢加成产物β-加成产物的选择性 强，无副产物烷烃生产，产物与催化剂分离方便，催化剂回收可再利用。

随着环境污染的加剧和人类对环境问题的日益关心，“绿色化学”成为化学 可持续发展的主导方向，其中针对有机溶剂产生的污染寻找绿色替代溶剂则 是实现化学“绿色”化的方法和选择。超临界CO₂和离子液体是两类新型的绿 色反应介质。与传统的分子溶剂相比，超临界CO₂和离子液体具有更好的热 稳定性和化学稳定性、更宽的液程、更低的蒸汽压、适于在较高温度下工作、 并且对众多有机无机材料具有良好的选择性地溶解等特点。二者的有机结合 也已引起研究者的极大重视，研究者从理论和应用方面开展了一系列的工作。 Brennecke等^[12]首先于1999年报道了高压CO₂可以溶解于离子液体，而离子 液体不溶于高压CO₂，这样可以用scCO₂回收离子液体中溶解的有机物，但 不产生交叉污染，从而开辟了IL/scCO₂两相体系的应用研究。CO₂具有高挥 发性和低极性，离子液体具有不挥发性和相当大的极性，二者的结合将会产 生有趣的两相体系。该体系目前已应用到多个研究领域，并显示出其独特的 特性。

本发明一种室温离子液体/超临界CO₂介质中铑络合物催化烯烃的硅氢加 成反应，其特征在于以烯烃和含氢硅烷为原料，以铑化合物作为催化剂，叔 丁醇钾作为助剂，室温离子液体/超临界CO₂为反应介质下加热搅拌充分反应， 减压收集产物，得到硅氢加成产物；

所述的铑化合物为三(三苯基膦)氯化铑或双[环辛二烯氯化铑]中的一 种；

所述的烯烃为己烯、庚烯、辛烯、十一烯、苯乙烯或α-甲基苯乙烯中的 一种；

所述的含氢硅烷为三乙氧基氢硅烷、三甲氧基硅烷、三乙基硅烷、三氯 氢硅烷、二氯一甲基氢硅烷或一氯二甲基氢硅烷中的一种；