CN103588805B - 一种二异丙基氯硅烷的合成方法 - Google Patents

一种二异丙基氯硅烷的合成方法 Download PDF

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一种二异丙基氯硅烷的合成方法，属于有机化学中有机卤化硅化学合成领域。其合成方法为在N2保护下的配有机械搅拌、温度计、回流冷凝管、恒压滴加漏斗的四口瓶中加入镁屑和部分四氢呋喃，加热至40-65℃引发反应，引发后，滴加剩余2-氯丙烷和四氢呋喃的混合溶液，滴加温度保持在40-65℃，滴加完毕后，在40-65℃反应0.5-3.0h，然后冷却到-10-30℃，滴加三氯硅烷和正己烷的混合溶液，体系放热剧烈并产生大量白色固体；滴毕，反应0.5-3.0h，反应完毕，抽滤，用正己烷洗涤滤饼，合并滤液，浓缩出大部分溶剂，再精馏，收集110-140℃馏分为产品，收率50-75%，纯度95.0-99.0%。发明技术路线的选择合理、简便，容易操作。

Description

一种二异丙基氯硅烷的合成方法
技术领域
本发明属于有机化学中有机卤化硅化学合成领域，涉及采用格式试剂法制备有机卤硅烷化合物合成的技术。
背景技术
二异丙基氯硅烷的合成文献上报道方法不多，文献和专利都是用乙醚作溶剂，商业的二异丙基氯硅烷也都是几克或几十克的包装，没有公斤级以上的供应。报道合成方法主要包括：
1)
参考文献：Organometallics,29(15),3281-3288；2010
缺点：收率44.2%，反应用乙醚做溶剂，不利于工业放大生产。
2)
参考文献：Tetrahedron,44(13),3761-3770;1988.
缺点：收率76.5%，反应用乙醚做溶剂，同样不利于工业放大生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种经济有效简单的二异丙基氯硅烷的制备方法，使二异丙基氯硅烷可以放大生产。
本发明的技术方案是二异丙基氯硅烷合成方法的改进，用四氢呋喃替代乙醚，使反应可以放大生产，达到公斤级以上的生产规模。用2-氯丙烷和镁屑在四氢呋喃中反应，得到异丙基氯化镁的格式试剂；然后用异丙基氯化镁的格式试剂和三氯硅烷进行反应，再将产品精馏而得。合成路线如下：
操作步骤为：
（1）、在N2保护下的配有机械搅拌、温度计、回流冷凝管、恒压滴加漏斗的四口瓶中加入镁屑和四氢呋喃，然后再加入2-氯丙烷总加料量的1/10-1/5的2-氯丙烷；其中：镁屑与2-氯丙烷的摩尔比为1：1-2，四氢呋喃用量是镁屑质量的3-5倍；
（2）、将反应加热至40-65℃引发反应，反应引发升温迅速，最高可达70℃；
（3）、引发后，滴加剩余2-氯丙烷和四氢呋喃的混合溶液，滴加温度保持
在40-65℃，四氢呋喃用量是2-氯丙烷质量的4-6倍；
（4）、滴加完毕后，在40-65℃反应0.5-3.0h，然后冷却到-10-30℃，滴加三氯硅烷和正己烷的混合溶液，体系放热剧烈并产生大量白色固体；滴毕，反应0.5-3.0h，GC检测反应完成程度；其中：三氯硅烷与镁屑的摩尔比为1：2-3；正己烷用量是三氯硅烷质量的1-3倍。
（5）、反应完毕，抽滤，用正己烷洗涤滤饼，合并滤液，浓缩出大部分溶剂，再精馏，收集110-140℃馏分为二异丙基氯硅烷产品，收率50-75%，纯度95.0-99.0%。
本发明技术路线的选择合理、简便，容易操作，在技术上为这一类型有机硅烷化合物的中间体的合成提供了成功的合成方法，使反应可以放大生产，达到公斤级以上的生产规模。
具体实施方式
以下用具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
向N2保护下的500mL四口瓶中加入镁屑5.10g（0.21mol）和15mL四氢呋喃，向恒滴漏斗中加入2-氯丙烷（16.81g，0.214mol）。通过恒滴漏斗向500mL四口瓶中快速滴加2-氯丙烷约4mL（约占总2-氯丙烷的五分之一），剩余2-氯丙烷用90mL四氢呋喃稀释。加热到40-65℃使反应引发，引发后，滴加剩余2-氯丙烷的四氢呋喃溶液，温度保持在40-65℃。滴加完毕，保温40-65℃反应0.5-1h，然后冷却到20-30℃。滴加13.68g（0.1mol）三氯硅烷和41.04g正己烷的混合溶液，体系放热剧烈，产生大量白色固体，控制温度在20-30℃。滴毕，反应0.5-1h，抽滤，用正己烷洗涤滤饼，合并滤液，浓缩出大部分溶剂，再精馏，收集110-140℃馏分，即得到产品。收率50%，纯度95.0%。
实施例2
向N2保护下的500mL四口瓶中加入镁屑5.10g（0.21mol）和15mL四氢呋喃，向恒滴漏斗中加入2-氯丙烷（16.81g，0.214mol）。通过恒滴漏斗向500mL四口瓶中快速滴加2-氯丙烷约4mL（约占总2-氯丙烷的五分之一），剩余2-氯丙烷用90mL四氢呋喃稀释。加热到40-65℃使反应引发，引发后，滴加剩余2-氯丙烷的四氢呋喃溶液，温度保持在40-65℃。滴加完毕，保温40-65℃反应0.5-1h，然后冷却到20-30℃。滴加13.68g（0.1mol）三氯硅烷和41.04g正己烷的混合溶液，体系放热剧烈，产生大量白色固体，控制温度在10-20℃。滴毕，反应0.5-1h，抽滤，用正己烷洗涤滤饼，合并滤液，浓缩出大部分溶剂，再精馏，收集110-140℃馏分，即得到产品。收率55%，纯度95.0%。
实施例3
向N2保护下的500mL四口瓶中加入镁屑5.10g（0.21mol）和15mL四氢呋喃，向恒滴漏斗中加入2-氯丙烷（16.81g，0.214mol）。通过恒滴漏斗向500mL四口瓶中快速滴加2-氯丙烷约4mL（约占总2-氯丙烷的五分之一），剩余2-氯丙烷用90mL四氢呋喃稀释。加热到40-65℃使反应引发，引发后，滴加剩余2-氯丙烷的四氢呋喃溶液，温度保持在40-65℃。滴加完毕，保温40-65℃反应0.5-1h，然后冷却到20-30℃。滴加13.68g（0.1mol）三氯硅烷和41.04g正己烷的混合溶液，体系放热剧烈，产生大量白色固体，控制温度在0-10℃。滴毕，反应0.5-1h，抽滤，用正己烷洗涤滤饼，合并滤液，浓缩出大部分溶剂，再精馏，收集110-140℃馏分，即得到产品。收率60%，纯度95.0%。
实施例4
向N2保护下的500mL四口瓶中加入镁屑5.10g（0.21mol）和15mL四氢呋喃，向恒滴漏斗中加入2-氯丙烷（16.81g，0.214mol）。通过恒滴漏斗向500mL四口瓶中快速滴加2-氯丙烷约4mL（约占总2-氯丙烷的五分之一），剩余2-氯丙烷用90mL四氢呋喃稀释。加热到40-65℃使反应引发，引发后，滴加剩余2-氯丙烷的四氢呋喃溶液，温度保持在40-65℃。滴加完毕，保温40-65℃反应0.5-1h，然后冷却到20-30℃。滴加13.68g（0.1mol）三氯硅烷和41.04g正己烷的混合溶液，体系放热剧烈，产生大量白色固体，控制温度在-10-0℃。滴毕，反应0.5-1h，抽滤，用正己烷洗涤滤饼，合并滤液，浓缩出大部分溶剂，再精馏，收集110-140℃馏分，即得到产品。收率75%，纯度95.0%。
实施例5
向N2保护下的500mL四口瓶中加入镁屑5.10g（0.21mol）和15mL四氢呋喃，向恒滴漏斗中加入2-氯丙烷（16.81g，0.214mol）。通过恒滴漏斗向500mL四口瓶中快速滴加2-氯丙烷约4mL（约占总2-氯丙烷的五分之一），剩余2-氯丙烷用90mL四氢呋喃稀释。加热到40-65℃使反应引发，引发后，滴加剩余2-氯丙烷的四氢呋喃溶液，温度保持在40-65℃。滴加完毕，保温40-65℃反应0.5-1h，然后冷却到20-30℃。滴加13.68g（0.1mol）三氯硅烷和13.68g正己烷的混合溶液，体系放热剧烈，产生大量白色固体，控制温度在-10-0℃。滴毕，反应0.5-1h，抽滤，用正己烷洗涤滤饼，合并滤液，浓缩出大部分溶剂，再精馏，收集110-140℃馏分，即得到产品。收率50%，纯度95.0%。
实施例6
向N2保护下的500mL四口瓶中加入镁屑5.10g（0.21mol）和15mL四氢呋喃，向恒滴漏斗中加入2-氯丙烷（16.81g，0.214mol）。通过恒滴漏斗向500mL四口瓶中快速滴加2-氯丙烷约4mL（约占总2-氯丙烷的五分之一），剩余2-氯丙烷用90mL四氢呋喃稀释。加热到40-65℃使反应引发，引发后，滴加剩余2-氯丙烷的四氢呋喃溶液，温度保持在40-65℃。滴加完毕，保温40-65℃反应0.5-1h，然后冷却到20-30℃。滴加13.68g（0.1mol）三氯硅烷和27.36g正己烷的混合溶液，体系放热剧烈，产生大量白色固体，控制温度在-10-0℃。滴毕，反应0.5-1h，抽滤，用正己烷洗涤滤饼，合并滤液，浓缩出大部分溶剂，再精馏，收集110-140℃馏分，即得到产品。收率60%，纯度95.0%。
实施例7
向N2保护下的500mL四口瓶中加入镁屑5.10g（0.21mol）和15mL四氢呋喃，向恒滴漏斗中加入2-氯丙烷（32.99g，0.42mol）。通过恒滴漏斗向500mL四口瓶中快速滴加2-氯丙烷约4mL（约占总2-氯丙烷的十分之一），剩余2-氯丙烷用90mL四氢呋喃稀释。加热到40-65℃使反应引发，引发后，滴加剩余2-氯丙烷的四氢呋喃溶液，温度保持在40-65℃。滴加完毕，保温40-65℃反应0.5-1h，然后冷却到20-30℃。滴加13.68g（0.1mol）三氯硅烷和27.36g正己烷的混合溶液，体系放热剧烈，产生大量白色固体，控制温度在-10-0℃。滴毕，反应0.5-1h，抽滤，用正己烷洗涤滤饼，合并滤液，浓缩出大部分溶剂，再精馏，收集110-140℃馏分。即得到产品。收率60%，纯度95.0%。

Claims (1)

1.一种二异丙基氯硅烷的合成方法，其特征在于：采用的步骤为：
（1）在N2保护下的配有机械搅拌、温度计、回流冷凝管、恒压滴加漏斗的四口瓶中加入镁屑和四氢呋喃，然后再加入2-氯丙烷总加料量的1/10-1/5的2-氯丙烷；其中：镁屑与2-氯丙烷的摩尔比为1：1-2，四氢呋喃用量是镁屑质量的3-5倍；
（2）将反应加热至40-65℃引发反应，反应引发升温，最高达70℃；
（3）引发后，滴加剩余2-氯丙烷和四氢呋喃的混合溶液，滴加温度保持在40-65℃，四氢呋喃用量是2-氯丙烷质量的4-6倍；
（4）滴加完毕后，在40-65℃反应0.5-3.0h，然后冷却到-10-30℃，滴加三氯硅烷和正己烷的混合溶液，体系放热并产生白色固体；滴毕，反应0.5-3.0h，GC检测反应完成程度；其中：三氯硅烷与镁屑的摩尔比为1：2-3；正己烷用量是三氯硅烷质量的1-3倍；
（5）反应完毕，抽滤，用正己烷洗涤滤饼，合并滤液，浓缩出大部分溶剂，再精馏，收集110-140℃馏分为二异丙基氯硅烷产品。
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