CN106831852A - 一种硫氰基丙基三乙氧基硅烷的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫氰基丙基三乙氧基硅烷的合成方法，涉及有机硅烷合成领域，该方法包括以下步骤：按摩尔份，将一份KSCN加入400～600mL二甲基甲酰胺中，加热搅拌至KSCN溶解后，加入1～1.05份氯丙基三乙氧基硅烷后升温至100～130℃反应2～3h后冷却过滤即得到粗品，将粗品进行精馏，收集120～122℃的馏分，得到无色透明的硫氰基丙基三乙氧基硅烷成品。本发明的硫氰基丙基三乙氧基硅烷具有与硫醇丙基三甲氧基硅烷相似的性能，且制备工艺比较简单，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅烷合成领域，具体涉及一种硫氰基丙基三乙氧基硅烷的合成方法。
背景技术
硫醇丙基三甲氧基硅烷具有较好的防锈效果，通常涂覆在金属表面作为保护层，使用硫醇丙基三甲氧基硅烷处理后的银、铜等金属表面后，可以有效改进金属的耐腐蚀性、抗氧化性，同时，还能增加金属与树脂的粘结性，具有较好的应用前景。
但是硫醇丙基三甲氧基硅烷具有特殊难闻的气味，使其在应用方面受到很大的限制，但是，其味道为其本身硫醇基团所特有的，难以消除，且硫醇丙基三甲氧基硅烷的制备比较复杂，原料较少，成本较高。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种硫氰基丙基三乙氧基硅烷的合成方法，具有与硫醇丙基三甲氧基硅烷相似的性能，且制备工艺比较简单，成本较低。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种硫氰基丙基三乙氧基硅烷的合成方法，包括以下步骤：
按摩尔份，将一份KSCN加入400～600mL二甲基甲酰胺中，加热搅拌至KSCN溶解后，加入1～1.05份氯丙基三乙氧基硅烷后升温至100～130℃反应2～3h后冷却过滤即得到粗品，将粗品进行精馏，收集120～122℃的馏分，得到无色透明的硫氰基丙基三乙氧基硅烷成品。
在上述技术方案的基础上，所述氯丙基三乙氧基硅烷的滴加速率为5～10mL/min。
在上述技术方案的基础上，所述氯丙基三乙氧基硅烷的滴加速率为6～8mL/min。
在上述技术方案的基础上，所述氯丙基三乙氧基硅烷的加入量为1.03份。
在上述技术方案的基础上，所述收集120～122℃的馏分时的压力为6mmHg。
在上述技术方案的基础上，所述硫氰基丙基三乙氧基硅烷成品的纯度高于98％，收率高于90％。
在上述技术方案的基础上，所述纯度高于99％的同时，且收率高于93％。
在上述技术方案的基础上，所述反应化学式为：
Cl(CH2)3Si(OC2H5)3+KSCN＝＝＝SCN(CH2)3Si(OC2H5)3+KCl。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明中的一种硫氰基丙基三乙氧基硅烷的合成方法，能够得到纯度和产率均较高的硫氰基丙基三乙氧基硅烷，且反应产物为KCl，能够通过精馏的方法与硫氰基丙基三乙氧基硅烷完全分离，且进一步与溶剂二甲基甲酰胺完全分离，得到纯度较高的二甲基甲酰胺和硫氰基丙基三乙氧基硅烷，二甲基甲酰胺能够重复循环使用，能够降低反应成本，且本发明的反应温度为100～130℃，条件较为温和，且工艺简单，反应时间较短，能够大规模使用，反应物KSCN、二甲基甲酰胺、氯丙基三乙氧基硅烷均为常规易得、价格低廉的反应原料，反应成本较低。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例提供一种硫氰基丙基三乙氧基硅烷的合成方法，其反应原理如下：
Cl(CH2)3Si(OC2H5)3+KSCN＝＝＝SCN(CH2)3Si(OC2H5)3+KCl
硫氰基丙基三乙氧基硅烷的结构式如下：
该反应包括以下步骤：
按摩尔份，将一份KSCN加入400～600mL二甲基甲酰胺中，加热搅拌至KSCN溶解后，按速率为6～8mL/min加入1～1.05份氯丙基三乙氧基硅烷，滴加完成后升温至100～130℃反应2～3h后冷却过滤即得到粗品将粗品进行精馏，在6mmHg下收集120～122℃的馏分，得到无色透明的硫氰基丙基三乙氧基硅烷成品，采用本发明的方法得到的硫氰基丙基三乙氧基硅烷成品的纯度高于98％，收率高于90％，本发明中，通过控制反应条件，可以使得纯度高于99％的同时，收率高于93％。
在实际使用中，二甲基甲酰胺为溶剂，其使用量根据实际情况进行添加，由于KSCN与氯丙基三乙氧基硅烷的反应为交换反应，且反应活性较高，反应比较完全，且反应产物经纯化后，溶剂二甲基甲酰胺中仅留存未反应的氯丙基三乙氧基硅烷，因此，溶剂可以多次重复使用，反应成本较低，且反应的收率较高。
下面，通过3个实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
在装有搅拌器，冷凝管的容器中，加入97gKSCN，400mL二甲基甲酰胺，搅拌升温至80℃开始用恒压滴定漏斗缓慢均匀滴加氯丙基三乙氧基硅烷240g，滴完后控制温度在100℃反应2h，过滤即得到粗品，把粗品转移至精馏装置，在6mmHg下取120～122℃馏分得到24g无色透明产品，产品的纯度为98.3％，收率为90.2％。
实施例2
在装有搅拌器，冷凝管的容器中，加入97gKSCN，500mL二甲基甲酰胺，搅拌升温至80℃开始用恒压滴定漏斗缓慢均匀滴加氯丙基三乙氧基硅烷240g，滴完后控制温度在110℃反应3h，过滤即得到粗品，把粗品转移至精馏装置，在6mmHg下取120～122℃馏分得到24.74g无色透明产品，产品的纯度为99％，收率为93％。
实施例3
在装有搅拌器，冷凝管的容器中，加入97gKSCN，550mL二甲基甲酰胺，搅拌升温至80℃开始用恒压滴定漏斗缓慢均匀滴加氯丙基三乙氧基硅烷240g，滴完后控制温度在130℃反应2.5h，过滤即得到粗品，把粗品转移至精馏装置，在6mmHg下取120～122℃馏分得到24.5g无色透明产品，产品的纯度为98.7％，收率为92％。
为了检测本发明中硫氰基丙基三乙氧基硅烷的性能，将实施例1至3中的产物进行如下测试：
以铝片为测试材料，将实施例1、2、3的硫氰基丙基三乙氧基硅烷、硫醇丙基三甲氧基硅烷分别涂覆在不同的铝片上，将未涂覆和涂覆后的铝片均放置在浓度为3％、温度为80℃的盐酸溶液中放置24h进行全浸腐蚀，为涂覆的铝片10min后完全反应，而带有涂覆层的铝片能够保持完好。
将实施例1、2、3的硫氰基丙基三乙氧基硅烷、硫醇丙基三甲氧基硅烷分别涂覆在不同的铝片上，将未涂覆和涂覆后的铝片均放置在浓度为30％的氯化镁溶液中，在温度为100℃的条件下存放10h，铝片逐渐溶解，而涂覆有涂层的铝片没有发生腐蚀现象。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (8)
1.一种硫氰基丙基三乙氧基硅烷的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
按摩尔份，将一份KSCN加入400～600mL二甲基甲酰胺中，加热搅拌至KSCN溶解后，加入1～1.05份氯丙基三乙氧基硅烷后升温至100～130℃反应2～3h后冷却过滤即得到粗品，将粗品进行精馏，收集120～122℃的馏分，得到无色透明的硫氰基丙基三乙氧基硅烷成品。
2.如权利要求1所述的一种硫氰基丙基三乙氧基硅烷的合成方法，其特征在于：所述氯丙基三乙氧基硅烷的滴加速率为5～10mL/min。
3.如权利要求2所述的一种硫氰基丙基三乙氧基硅烷的合成方法，其特征在于：所述氯丙基三乙氧基硅烷的滴加速率为6～8mL/min。
4.如权利要求1所述的一种硫氰基丙基三乙氧基硅烷的合成方法，其特征在于：所述氯丙基三乙氧基硅烷的加入量为1.03份。
5.如权利要求1所述的一种硫氰基丙基三乙氧基硅烷的合成方法，其特征在于：所述收集120～122℃的馏分时的压力为6mmHg。
6.如权利要求1所述的一种硫氰基丙基三乙氧基硅烷的合成方法，其特征在于：所述硫氰基丙基三乙氧基硅烷成品的纯度高于98％，收率高于90％。
7.如权利要求6所述的一种硫氰基丙基三乙氧基硅烷的合成方法，其特征在于：所述纯度高于99％的同时，且收率高于93％。
8.如权利要求1至7中任一项所述的一种硫氰基丙基三乙氧基硅烷的合成方法，其特征在于：所述反应化学式为：
Cl(CH2)3Si(OC2H5)3+KSCN＝＝＝SCN(CH2)3Si(OC2H5)3+KCl。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170613 |
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