[发明专利]一种多水解基团的含氟硅烷及其合成方法

说明书

本发明公开了一种多水解基团的含氟硅烷及其合成方法，结构如式(1)所示，其中，R_f为含氟基团，m为1或2，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆为Cl、Br、‑OR、‑R，R为C_1～10的烷基，R₁～R₃中至少一个为可水解基团，R₄～R₆中至少一个为可水解基团，p、q为0～12的整数，其合成方法以含氟卤代烃R_fX为原料，一定反应条件下与丙二酸二乙酯反应，生产中间体α位含氟基团取代的丙二酸二乙酯，然后再将含氟基团取代的丙二酸二乙酯在一定条件下反应，得到含氟基团取代的丙二酰胺中间体，接着用含氟基团取代的丙二酰胺中间体和带水解基团的卤代硅烷反应，得到多水解基团的含氟硅烷。式(1)。

技术领域

本发明涉及一种多水解基团的含氟硅烷及其合成方法。

背景技术

含氟硅烷由于其含氟链的结构影响，该类化合物都具有很好的防水、防油、防污性能，被广泛用于玻璃、织物、金属等表面，起“三防”作用，如汽车挡风玻璃上，使用该类产品在下雨天，不适用雨刮器，雨水直接结成水珠，随风吹散；如建筑玻璃幕墙上，使用该类产品，可以起到很好的防污效果，长时间不污染，不影响光线的通透性，大大降低了建筑玻璃幕墙的清洗和保养成本。但是该类产品都有一个不足之处，都不耐刮擦，保持时间不长，后期再次使用该类产品时，需要将表面再次打磨。

以往含氟硅烷的结构比较简单，一般以一端待水解基团为主，水解基团个数至多三个，含氟链段也一个为主。专利CN101701023A报道了一种全氟三烷氧基硅烷的合成方法，该专利采用全氟烷基碘和乙烯基烷氧基硅烷为原料，发生加成反应，在以有机锡为催化剂脱去碘，的得到全氟烷基三烷氧基硅烷，该类结构的含氟硅烷只有三个烷氧基作为可水解基团，合成方法中也使用了污染较大的有机锡催化剂。专利CN102070662A也报道了一种含氟硅烷，采用全氟烷基乙烯和三氯氢硅为原料，在铂催化剂存在下反应，生成全氟烷基三氯硅烷，该类结构的含氟硅烷也是只有一端带水解基团，但是水解基团个数之多为三个。只有一端具有水解基团的含氟硅烷，在使用过程中，一端和基团的硅羟基交联，另外一端含氟基团游离在表面，起“三防”作用。由于水解基团个数的分布和数量的原因，该类产品与基材的附着能力有限，导致容易刮擦掉，保持时间不长。

针对以往传统的含氟硅烷容易刮擦掉，保持时间不长的问题，发明了一种新型结构的含氟硅烷，该结构含氟硅烷含有多个水解基团，却分布在两个不同的硅原子上面，该结构的含氟硅烷可以与基材结合的更加牢固，更不容易擦掉，可以更长时间的保持“三防”效果，同时该结构也可以在同一个分子上含有两个含氟链段，“三防”效果更加优越。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种多水解基团的含氟硅烷及其合成方法的技术方案，该结构的含氟硅烷含有多个可水解基团，且分布在不同的硅原子上面，同时可以有两个含氟链段共同存在于同一个分子中，该类化合物与基材结合更加牢固，耐摩擦，且具有更好的“三防”效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种多水解基团的含氟硅烷，其特征在于：结构如式(1)所示，