[发明专利]一种环二硅氮烷制备方法

说明书

本发明涉及一种如式(I)所示的环二硅氮烷类化合物的制备方法，包括由如式(II)所示的1,3‑二卤二硅氮烷类化合物制备如式(I)所示的环二硅氮烷：本发明提供的环二硅氮烷的制备方法，相对于传统的高温重排方法、高温高压缩聚、交换反应制备1,3‑双(氯二有机硅基)环二硅氮烷的方法，反应温度低，反应时间短，副产物少，产率高，能够高效制备不同结构的环二硅氮烷类化合物；相对于丁基锂锂化再脱氯化锂成反应环的方法，采用本方法的反应可一步完成，过程简单、易于控制、成本低；并且，所述制备方法安全性高、易于控制、成本低，环保，有利于规模化生产。

本申请要求2019年7月25日向中国国家知识产权局提交的，专利申请号为201910677762.8，发明名称为“一种环二硅氮烷制备方法”在先申请的优先权。该申请的全文通过引用的方式结合于本申请中。

技术领域

本发明涉及一种环二硅氮烷制备方法，属于化合物合成技术领域。

背景技术

由Si-N键交替排列的四元环结构被称为环二硅氮烷。环二硅氮烷有较高的热稳定性，其热分解温度甚至高达500℃以上(Helvetica Chimi.Acta,51(4),954,1968；Helvetica Chimi.Acta,52(7),1841,1969)。在聚硅氧烷的主链中引入环二硅氮烷结构单元制备的硅氮橡胶，由于大体积结构单元的引入使其具有较高的热稳定性，同时分子结构中的Si-N键在高温下可与硅羟基、水等发生作用，抑制其在高温下引起的主链解扣式降解，使硅氮橡胶的耐高温性能大幅提高至350℃以上(高分子通讯,4,215,1979)，而且它除了可作为弹性体使用外，还可以作为抗降解添加剂使用(高分子学报,2,202,1996)提高商品硅橡胶的耐高温性能。因此，环二硅氮烷作为制备硅氮橡胶的关键单体一直备受关注。上世纪50年代，硅上为全氯取代的1,3-双(三氯硅基)-2,2,4,4-四氯环二硅氮烷问世(anorg.allg.Chem.290,184,1957；Technische Hochschule Aachen,1958)，随后Fink报道了硅上全部为甲基取代的1,3-双(三甲基硅基)-2,2,4,4-四甲基环二硅氮烷(Angew.Chemie-International Edition,73,736,1961；Helv.chim.Acta,47,498,1964)。真正引起人们关注并大量研究的是1,3-双(氯二甲基硅基)-2,2,4,4-四甲基环二硅氮烷的制备(Angew.Chem.77,626,1965)。由于Si-Cl键的存在，使得该化合物成为制备各种官能化的环二硅氮烷和主链中含有环二硅氮烷结构单元的线性聚合物的原料(Angew Chem IntEd,5(9),760,1966)。