CN106866970B - 一种常温下辛基硅油的无溶剂制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种常温下辛基硅油的无溶剂制备方法，具体步骤如下：30˚C常温下，在带有搅拌装置、温度计和滴加装置的四口瓶中，按照辛烯和七甲基三硅氧烷的摩尔比（0.9‑1.3）:1，同时加入辛烯和七甲基三硅氧烷，再于常温下加入催化剂氯铂酸，反应一定时间后，减压蒸馏脱去未反应的七甲基三硅氧烷，冷却降温，得到无色透明的辛基硅油。本发明在制备辛基硅油过程中，不需要高温反应，仅在常温30˚C下反应就可进行，减少了制备过程中的能量损耗；制备过程中不需要溶剂的参与，并且反应条件温和，反应时间相比于现有的制备技术大大缩减，很大程度上降低了生产成本，可用于连续性工业化生产；并且制备工艺简易，便于推广到其它长链烷基硅油的制备。

Description

一种常温下辛基硅油的无溶剂制备方法
技术领域
本发明涉及一种常温下辛基硅油的无溶剂制备方法，属有机化工技术领域。
背景技术
长链烷基硅油，是将甲基硅油、甲基苯基硅油和聚醚改性硅油的共聚物分子中的部分甲基长链烷基取代。长链烷基的引入，使得有机硅产品具备了更佳的脱模性、润滑性、防污性等优良的特性。因此，长链烷基硅油常被用于日化、食品、医疗等行业中。但是，国内于近几年才开始有了对长链烷基硅油的研究，并且其中的应用报道较少。长链烷基硅油中的辛基硅油，具有良好的亲油性，可用作于化妆品配方中的亲油乳化剂。
目前，常用的长链烷基硅油的制备方法有以下三种：一种是用含氢氯氢硅烷和烯烃进行反应后再水解缩合而得；第二种是通过长链烷基甲基二氯硅烷和甲基硅醇的水解缩聚制得；第三种是含氢硅油直接和α-烯烃进行硅氢加成反应。这三种制备方法都需要进行硅氢加成反应，反应条件比较苛刻，反应温度高(60℃以上)，时间长(4-8h)，工业消耗大且收率低，不利于大规模工业生产。但是随着有机硅需求的不断增长，目前的技术还过于落后不能满足这种增长速度。
发明内容
本发明的目的是提供一种反应条件温和、反应工艺简单并且整个制备过程不需溶剂参与的辛基硅油制备方法。
本发明的技术方案为：一种常温下辛基硅油的无溶剂制备方法，具体如下：
本发明采用辛烯(C8)和七甲基三硅氧烷(MDHM)作为原料，在常温下，向反应容器中加入一定比例的C8和MDHM，再加入一定量的催化剂氯铂酸，反应一段时间后，减压蒸馏脱去未反应的MDHM，冷却降温后即可得到辛基硅油。
所述辛基硅油制备方法中，原料摩尔配比为：
n(C8):n(MDHM)＝(0.9-1.3):1
所述辛基硅油的制备方法中，反应温度设置为常温30℃，反应条件温和，所述催化剂氯铂酸的投量为3-12ppm，所述反应时间为0.5-4h。
本发明的制备工艺包括以下步骤：常温30℃左右，在带有搅拌装置、温度计和滴加装置的四口瓶中，按照摩尔比同时加入辛烯(C8)和七甲基三硅氧烷(MDHM)，再于常温下加入催化剂氯铂酸，反应0.5-4h后，减压蒸馏脱去未反应的MDHM，冷却降温，得到无色透明的辛基硅油。
辛基硅油的制备流程如图1所示。七甲基三硅氧烷的红外谱图如图2所示，产物辛基硅油的红外谱图如图3所示；七甲基三硅氧烷的核磁共振氢谱图如图4所示，产物辛基硅油的核磁共振氢谱图如图5所示。
本发明有益效果是：本发明在制备辛基硅油过程中，不需要高温反应，仅在常温30℃下反应就可进行，减少了制备过程中的能量损耗；制备过程中不需要溶剂的参与，并且反应条件温和，反应时间相比于现有的制备技术大大缩减，很大程度上降低了生产成本，可用于连续性工业化生产；并且制备工艺简易，便于推广到其它长链烷基硅油的制备。
附图说明
图1是辛基硅油制备的工艺流程图；
图2是原料七甲基三硅氧烷的红外谱图；
在1038cm-1处附近的大峰属于Si-O-Si的特征峰，波长850cm-1和1242cm-1处附近属于Si-CH3键的伸缩振动吸收峰，2261cm-1和917cm-1处分别属于Si-H键的伸缩振动和弯曲振动吸收峰；
图3为产物辛基硅油的红外谱图；
在波长1066cm-1处附近的大峰属于Si-O-Si的特征峰，波长842cm-1、1259cm-1和764cm-1处附近属于Si(CH3)3的特征吸收峰。在2963-2855cm-1处属于C-H键的伸缩振动峰，这是由接枝到MDHM上的辛基中大量的-CH2-引起的，同时原本MDHM中在2261cm-1和917cm-1处属于Si-H键的伸缩振动和弯曲振动吸收峰完全消失，这说明MDHM和C8确实发生了硅氢加成反应；
图4是原料七甲基三硅氧烷的核磁共振氢谱图；
图中δ＝0.2处为-CH3中的质子峰，δ＝4.8附近为硅氢键中活泼氢的质子峰，而δ＝7.3处则为溶剂三氯甲烷的质子峰；
图5为产物辛基硅油的核磁共振氢谱图；
图中δ＝0-0.5处为Si-CH3中的质子峰，δ＝0.9处为辛基中-CH3的质子峰，δ＝7.3处则为溶剂三氯甲烷的质子峰。原本MDHM中存在的δ＝4.7-4.9处的Si-H键的质子峰已消失，说明在制备过程中MDHM已全部转化为产物。
具体实施方式
实施例1
常温30℃左右，在带有搅拌装置、温度计和滴加装置的四口瓶中，同时加入辛烯(C8)和七甲基三硅氧烷(MDHM)，摩尔比n(C8):n(MDHM)＝1:1，再于常温下加入催化剂氯铂酸5ppm，反应2h后，减压蒸馏脱去未反应的MDHM，冷却降温，得到无色透明的辛基硅油，该反应的产率为93.4％。
实施例2
常温30℃左右，在带有搅拌装置、温度计和滴加装置的四口瓶中，同时加入辛烯(C8)和七甲基三硅氧烷(MDHM)，摩尔比n(C8):n(MDHM)＝1.2:1，再于常温下加入催化剂氯铂酸7ppm，反应3h后，减压蒸馏脱去未反应的MDHM，冷却降温，得到无色透明的辛基硅油，该反应的产率为98.6％。
实施例3
常温30℃左右，在带有搅拌装置、温度计和滴加装置的四口瓶中，同时加入辛烯(C8)和七甲基三硅氧烷(MDHM)，摩尔比n(C8):n(MDHM)＝1.2:1，再于常温下加入催化剂氯铂酸4ppm，反应1h后，减压蒸馏脱去未反应的MDHM，冷却降温，得到无色透明的辛基硅油，该反应的产率为94.4％。

Claims (1)

1.一种常温下辛基硅油的无溶剂制备方法，其特征在于，所述方法具体步骤如下：
常温下30℃，在带有搅拌装置、温度计和滴加装置的四口瓶中，按照辛烯和七甲基三硅氧烷的摩尔比(0.9-1.3):1，同时加入辛烯和七甲基三硅氧烷，再于常温下加入催化剂氯铂酸，所述的催化剂投量为3-12ppm，反应1-4h后，减压蒸馏脱去未反应的七甲基三硅氧烷，冷却降温，得到无色透明的辛基硅油。
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