3-巯丙基三甲氧基硅烷的合成

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法 中 原 料 H S有 剧 毒 , 作 安 全 要 求 较 高 ; 氢 操 加 还原法 用 过 渡 金 属 催 化 剂 ( d C 、 、 t ) P 、 o NiP 等 在 高温 高压下 催 化多硫 硅 烷加 氢 , 得 到巯基 硅烷 , 可
3巯 丙基 三 甲氧基 硅 烷反 应路 线如 下 : 一
1 2 3 巯 丙 基 三 甲 氧 基 硅 烷 的 合 成 . -
率低 ( O 2 %~ 5 ) 成本 高 , 益 差 ; 硫 化 钠 法 O , 效 多 具有 成本低 , 应 时间短 等 优点 , 反应 中用 氢还 反 但 原, 甲氧基 易被 氢还 原 , 产物 纯度 低 。硫化 氢加 成
加入溶 剂能 将 固液相 反 应 转 变 为均 相 反应 , 增 大 原 料 接 触 面 积 , 短 反 应 时 间 , 高 目的 产 物 缩 提 的 收 率 。 由 表 1可 看 出 , 加 溶 剂 时 , 应 也 能 进 不 反 行 , 应 时 间 较 DMF 略 长 , 率 相 近 , 此 实 验 反 收 因 选择 无溶 剂体系 进行反 应研究 。 2 3 催 化 剂 及 其 用 量 对 反 应 收 率 的 影 响 . 2 3 1 催 化 剂 的 筛 选 ..
所 合成产 物 主成 份 即 3巯丙 基三 甲氧基 硅烷 。 一
由 图 2可 知 , 物 纯 度 ≥ 9 。 产 8
实验分 别 以 KI 四丁 基 溴 化铵 、 丁胺 三种 、 三
物 质 作 催 化 剂 和 不 加 催 化 剂 进 行 反 应 , 料 比 固 投 定 为 ( 脲 ) :” 3氯 丙 基 三 甲 氧 基 硅 烷 ) 硫 (- 一
吴 洪 特 , . 一 丙 基 三 甲氧 基 硅 烷 的 合成 研 究 等 3巯
以 乙 二 胺 为 中 和 剂 , 察 中 和 过 程 对 反 应 收 率 的 考 影 响 , 果 见 表 4 结 。
作 者 简介 : 洪特 ( 9 3一 , , 授 . 要 从 事 教 学 和 精 细 吴 16 )女 教 主 化 学 品 的合 成 研 究 工作 。E malwu o g e 1 3 c m。 — i : h n t@ 6 . o
5 O





T _
2 1 年 3月 01
棕色粘 稠状 液 体 , 为脒 基 盐 中 间体 。将 溶 液 降 即
( . 7 . 0k a 馏分 , 到 无 色 有 特殊 气 味 的 0 6 ~O 8 P ) 得 3巯 丙 基 三 甲氧 基 硅烷 液 体 , 相 色谱 法 分 析含 一 气
量并计算 收率 。
1 3 产 物 定 量 分 析 .
以硫脲溶 解为度 , 考察 使 用 溶 剂 与不 加 溶剂 对 产 物 收率 的影 响 。实验 条件 为 : 硫 脲 ): ( - ( 3氯丙
1 实 验 部 分 1 1 原 料 及 仪 器 .
的硅 烷 偶 联 剂 , 可用 于 制 造 光 固化 树 脂 、 纤 包 光 覆 、 午线 轮胎 等 | ; 为金 属表 面 防锈剂 具 有特 子 1作
殊 功 效 , 其 处 理 金 、 、 等 金 属 表 面 , 增 强 其 用 银 铜 可 表 面 的 耐 腐 性 、 氧 化 性 以 及 增 加 其 与 树 脂 等 高 抗 分 子 的 粘 接 性 l ; 纺 织 上 可 用 于 织 物 的 防 缩 整 2 在 理 l ; 改 性 环 氧 树 脂 、 氨 酯 、 酯 、 苯 橡 胶 等 3在 聚 聚 丁 方 面 , 以用 作 各 种 无 机 填 料 的 表 面 处 理 和 无 机 可 与 有 机 物 之 间 的 增 黏 剂 l ] 4 。 有 关 巯 丙 基 烷 氧 基 硅 烷 的 合 成 报 道 较 多 , 主要 可 分 为 硫 氢 化 钠 法 、 硫 化 钠 法 、 化 氢 加 成 多 硫
基 三 甲 氧 基 硅 烷 ) 1 1:1 0 实 验 均 以 1 0 mo 一 . ., . l
3氯 丙 基 三 甲 氧 基 硅 烷 为 基 准 投 料 ( 同 ) 反 应 一 下 , 温 度 1 0 1 2℃ , 化 剂 KI 量 1 2 ( 3氯 0~ O 催 用 . 与 一
采 用气相 色谱 仪对产 物进行 定量 分析 。分析
氯 丙 基 硅 烷 形 成 亲 电性 较 强 的 碳 正 离 子 , 攻 硫 进 碳双键 而生 成脒 基盐酸 盐 。 2 3 2 催 化 剂 用 量 对 反 应 收 率 的 影 响 .. 固 定 配 料 比 为 ( 脲 ): ( - 丙 基 三 甲氧 硫 ” 3氯
基 硅 烷 ) 1 1:1 0 反 应 温 度 为 1 0 1 2℃ , 一 . ., O~ 0 通
采用溶剂 , 应时间短 , 率高 , 作安全性好 。 反 收 操 关键词 : 3巯丙 基 三 甲 氧 基 硅 烷 硫 脲
中 图分 类 号 : TQ3 4 2 6 1 . 6
3氯丙 基 三 甲氧 基 硅 烷 合 成
文献标识码 : A
3巯 丙 基 三 甲氧 基 硅 烷 是 一 类 用 途 极 为 广 泛 一
条件为 : 检测 器为 氢火焰 离 子化 检 测器 ( I , F D) 色
谱柱石 英 毛 细 管 柱 ( 0 3 书 . 2 mm×3 , 0m) 固定 相
为 S 0 聚 二 甲基 硅 氧 烷 ) 氮 气 作 载 气 , 化 室 E 3( , 气 温 度 2 0℃ , 温 2 0℃ , 测 器 温 度 2 0℃ 。 1 柱 1 检 1
1 1:1 O, 应 温 度 为 1 0 1 2 ℃ , 化 剂 用 量 . . 反 O~ 0 催
为 1 2 , 和 剂 为 乙 二 胺 , 果 见 表 2 . 中 结 。
表 2 催 化 剂 的筛 选
波 数 /m。 c 。
图 1 3 巯 丙基 三 甲氧 基 硅 烷 红 外谱 -
由表 2可看 出 , 的催 化 效 果 较 好 , 应 时 KI 反 间短 , 收率 较 高 。这 主 要 是 离 子 型 的 KI 以 和 可
( - 丙 基 三 甲氧 基 硅 烷 ) 1 1:1 反 应 温 度 l O 1 2℃ , 和温 度 9 ~ 9 3氯 一 . , 1~ 1 中 O 2℃ , 化 剂 用 量 1 5 ( 3 氯 丙 催 . 与 一
基 三 甲 氧基 硅 烷 的 质 量 比) , 率 平 均 可 达 8 , 物 质 量 分 数 大 于 9 。 与 传 统 的 方 法 相 比较 , 体 系 不 时 收 2 产 8 该
第 2 8卷 第 2期 21 0 1年 3月






S PECI ALI TY PETR( CH EM I ) CAIS
3 巯 丙 基 三 甲氧 基 硅 烷 的 合 成 一
吴 洪 特 靳 军 王 灿
( . 江 大学 化 学 与 环 境 工 程 学 院 , 北 荆 州 4 4 2 ; . 州 江 汉 精 细 化 工 有 限 公 司 , 北 荆 州 4 4 1 ) 1长 湖 303 2荆 湖 3 0 0
色 谱 。 由 图 1可 见 , 5 ,0 m 为 S CH。 14 5 8 7c i 的 对 称 和 反 对 称 伸 缩 振 动 峰 ; 4 , 1O 10 1 28 0 1 9 , 8 c 为 S— O 的 振 动 峰 ; 4 m 为 C H 的 m i 29 1c 振 动 峰 , 5 5 c 为 S H 的 振 动 峰 。 可 确 定 2 6 m —
化 学试 剂公 司 。
Ni l 7 0智 能 型 傅 里 叶 红 外 光 谱 仪 , c e 60 o t 美 国 Nioe 公 司 ; 一0 T气 相 色谱 仪 , 海 分 析 c lt GC 1 2 上 仪器 厂 ;WAJ 贝折 射仪 , 海光 学 精 密仪 器公 2 阿 上
司。
基硅 烷 、 I 入 到 三 口烧 瓶 中 , 拌 , 温 反 应 , K 加 搅 升
溶 液 由 固 液 两 相 变 为 熔 融 态 , 温 1 5h 得 到 红 保 . ,
收 稿 日期 : 01 2 0—08—23 修 改 稿 收 到 日 期 : 0 0—1 ; 21 2—3 O。
烷和 硫 脲 为原 料 , 点 考 察 了溶 剂 、 化 剂 、 重 催 中和 试 剂 的用量 及 反应 温度 等对 收率 的影 响 。
2 结 果 与 讨 论 2 1 结 构 表 征 及 含 量 分 析 .
丙基 三 甲氧基硅 烷质 量 比 , 同) 结果见 表 1 下 , 。
表 1 溶 剂 的 筛 选
3巯 丙 基 三 甲 氧 基 硅 烷 产 物 为 无 色 透 明 液
体, 沸点 2 3 1 1 ~2 5℃ , 一1 4 20 . 0 。 . 4 ±0 0 5 图 1是 产 物 的红 外光 谱 , 2是 产 物 的气 相 图
NH2。HCj ( e 3 i CH 2 3 H + M 0) S ( ) S H N- C/ - \ N H CH z H 2 H C N z
硅烷 的报道[ 】 较少 , 成 都 是 在 溶 剂 体 系 中进 “ 合
行 , 要 采 用 的 溶 剂 有 : 类 、 油 醚 、 甲基 甲酰 主 醇 石 二


NH2 N H 2 NH2 + CI CH2 3 i C 2 + ( 2 S( ) OCH3 3 3 )

N H
( e 3 i CH 3 C M O) S ( 2 S )
但 生 成 的 硫 化 物 金 属 盐 容 易 导 致 催 化 剂 中
毒 ] 目前 采 用 硫 脲 法 合 成 3巯 丙 基 三 甲 氧 基 。 一
摘 要 : 验 以 3氯 丙 基 i 甲 氧基 硅烷 、 脲 为 原 料 、 为 催 化 剂 、 二 胺 为 中 和 剂 , 无 溶 剂 条 件 下 合 成 了 3 实 一 硫 KI 乙 在 一
巯 丙基 三 甲 氧 基 硅 烷 。考 察 了催 化 剂 、 应 温 度 、 和 温 度 对 反 应 的 影 响 , 佳 合 成 工 艺 条 件 为 : 硫 脲 ):” 反 中 最 (
过改变 催 化 剂 KI 量 考 察 其 对 反 应 收 率 的影 用
时间/ n mi
响 , 果 见 图 3 由图 3可 见 , 化 剂 KI 结 。 催 的最 佳
投 料量 为 15 。 .
图 2 3巯 丙基 i 甲氧 基 硅 烷试 样 气 相 色 谱 一
第 2 8卷 第 2期
按一 定 比例 分 别 称 取 硫 脲 、 一 丙 基 三 甲氧 3氯
氨、 四氢 呋 喃等 , 应 时 问达 2 ~2 , 作 相对 反 2 8h 操
烦 琐 , 应 产 物 难 分 离 , 应 收 率 仅 为 5 ~ 反 反 5 7 。针 对 上 述 问 题 , 者 以 氯 丙 基 三 甲 氧 基 硅 8 笔
法 、 氢 还 原 法 、 脲 法 等 。 。 硫 氢 化 钠 法 的 收 加 硫 ]
硫 脲 、 , 二 甲基 甲 酰 氨 ( M F , N N一 D ) AR, 津 天 科 蜜 欧 试 剂 公 司 ;一 丙 基 三 甲 氧 基 硅 烷 ( 9 ) 3氯 9 , 荆 州市 江汉 精 细化 工股 份有 限公 司 ; 化 钾 , 碘 AR, 天津市 博迪 化 工股 份有 限公 司 ; 二胺 , 乙 AR, 海 上
温 , 慢 滴 加 中 和 剂 至 溶 液 p 一 7 8时 停 止 滴 缓 H ~ 加 。过 滤 , 液 减 压 蒸 馏 , 集 8 ~ 8 ℃/ 滤 收 2 5
2 2 溶 剂 对 反 应 收 率 的 影 响 .
选 取 了几 种具 有代 表 性 的溶 剂 : 甲醇 、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱMF D 、
二 甲基 亚 砜 与 不 加 溶 剂 进 行 实 验 对 照 。溶 剂 用 量
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