[发明专利]一种降冰片烯基‑烷基‑二烷氧基硅烷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学技术领域，具体涉及一种降冰片烯基-烷基-二烷氧基硅烷及其制备方法。

背景技术

降冰片烯基-烷基-二烷氧基硅烷在聚合物合成等化工领域中有着重要用途，其主要功能是作为丙烯聚合用Ziegler-Natta高效催化剂的外给电子体和立体构型改进剂。在丙烯聚合反应中，其与催化剂的内给电子体协同作用，能显著提升丙烯聚合物的等规度和物理力学性能。

专利号为CN105461745的发明专利中公开了一种带有三个不同烷基的二烷基-二烷氧基硅烷R¹R²Si(OR³)₂的合成方法：先合成其中氯代烷R¹Cl的格氏试剂，然后与四烷氧基硅烷反应合成一烷基-三烷氧基硅烷R¹Si(OR³)₃，然后反应液与另一氯代烷R²Cl混合滴加至格氏反应体系中，合成含有三个不同烷基的二烷基-二烷氧基硅烷。这一合成方法，由于没有对R¹Si(OR³)₃的合成液进行分离，第一步合成反应中生成的一些副产物会对后续的分离造成很大的困难。

发明内容

为了解决上述技术缺陷，本发明提供了一种目标产物含量更高的制备方法，其具体技术方案如下：

一种降冰片烯基-烷基-二烷氧基硅烷，包括以下结构：

其中，R¹为C₁~C₈的直链烷基、C₃~C₈的环烷基、C₃~C₈的与硅原子相连的α-位或β-位碳上带有支链的烷基中的一种，R²为C₁~C₃的直链烷基。

一种制备上述的降冰片烯基-烷基-二烷氧基硅烷的方法，该方法为：在催化剂的存在下，向醚类溶剂中加入卤代烷R¹X与镁发生格氏反应：

格氏反应结束后得到格氏试剂，然后向其中滴加由降冰片烯基-三烷氧基硅烷和卤代烷及醚类溶剂组成的混合液进行反应：

反应结束后，将固形物R¹MgX和未反应的镁去除，得到目的产物降冰片烯基-烷基-二烷氧基硅烷；

其中所述的卤代烷R¹X与镁的摩尔比为0.9~1.5:1，降冰片烯基-三烷氧基硅烷与镁的摩尔比为1:1 ~ 2，催化剂与镁的摩尔比为0.0001~0.01:1，醚类溶剂的体积与镁的重量比为20 ~ 50 ml/g，格氏反应的反应温度控制在20 ~ 100℃，格氏试剂与降冰片烯基-三烷氧基硅烷的反应温度控制在30 ~ 120℃。

在上述的技术方案中，所述的降冰片烯基-烷基-二烷氧基硅烷用作Ziegler-Natta高效催化剂的外给电子体，其中降冰片烯基-烷基-二烷氧基硅烷的GC含量大于等于99.0%，水分小于等于100 mg/kg。

作为上述技术方案的进一步优化选择，所述的卤代烷R¹X与镁的摩尔比为1.0~1.2:1，降冰片烯基-三烷氧基硅烷与镁的摩尔比为1:1 ~ 2，催化剂与镁的摩尔比为0.0001~0.01:1，醚类溶剂的体积与镁的重量比为20 ~ 40 ml/g，格氏反应的反应温度控制在30 ~ 80℃，格氏试剂与降冰片烯基-三烷氧基硅烷的反应温度控制在30 ~ 120℃。

其中，所述醚类溶剂为二乙基醚、二正丙基醚、二正丁基醚、二正戊基醚、甲基-正丁基醚、甲基-异丁基醚、甲基-叔丁基醚、甲基-正戊基醚、甲基-异戊基醚、乙基-正丁基醚、乙基-异丁基醚、乙基-叔丁基醚、二异丙基醚、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任一种，并且优选二乙基醚、甲基-叔丁基醚、四氢呋喃。

在本技术方案中，降冰片烯基-三烷氧基硅可以有多种选择，比如：降冰片烯基-三甲氧基硅烷、降冰片烯基-三乙氧基硅烷、降冰片烯基-三丙氧基硅烷中。

同样的，卤代烷可以为卤代乙烷、卤代正丙烷、卤代异丙烷、卤代正丁烷、卤代异丁烷、2-卤代丁烷、卤代正戊烷、2-卤代正戊烷、2-甲基-卤代丁烷、卤代正己烷、2-卤代正己烷、2-甲基-卤代戊烷、卤代正庚烷、2-卤代正庚烷、2-甲基-卤代己烷、卤代正辛烷、2-卤代正辛烷、2-甲基-卤代庚烷、卤代环戊烷、卤代环己烷中的任一种。