CN107857777B - 一种以可循环使用的铂化合物为催化剂的硅氢加成反应 - Google Patents

一种以可循环使用的铂化合物为催化剂的硅氢加成反应 Download PDF

Info

Publication number
CN107857777B
CN107857777B CN201711031885.1A CN201711031885A CN107857777B CN 107857777 B CN107857777 B CN 107857777B CN 201711031885 A CN201711031885 A CN 201711031885A CN 107857777 B CN107857777 B CN 107857777B
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction
catalyst
stirring
temperature
mpeg
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711031885.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107857777A (zh
Inventor
厉嘉云
彭家建
白赢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Xinshichen New Material Co ltd
Original Assignee
Hangzhou Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Normal University filed Critical Hangzhou Normal University
Priority to CN201711031885.1A priority Critical patent/CN107857777B/zh
Publication of CN107857777A publication Critical patent/CN107857777A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107857777B publication Critical patent/CN107857777B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/24Phosphines, i.e. phosphorus bonded to only carbon atoms, or to both carbon and hydrogen atoms, including e.g. sp2-hybridised phosphorus compounds such as phosphabenzene, phosphole or anionic phospholide ligands
    • B01J31/2404Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, the phosphine-P atom being a ring member or a substituent on the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/04Esters of silicic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • C07F7/1804Compounds having Si-O-C linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • C07F7/1804Compounds having Si-O-C linkages
    • C07F7/1872Preparation; Treatments not provided for in C07F7/20
    • C07F7/1876Preparation; Treatments not provided for in C07F7/20 by reactions involving the formation of Si-C linkages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/30Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
    • B01J2231/32Addition reactions to C=C or C-C triple bonds
    • B01J2231/323Hydrometalation, e.g. bor-, alumin-, silyl-, zirconation or analoguous reactions like carbometalation, hydrocarbation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82Metals of the platinum group
    • B01J2531/828Platinum
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

本发明涉及有机化学领域,为解决目前硅氢加成反应中催化剂存在的问题,本发明提出一种硅氢加成反应的方法,以烯烃和三乙氧基氢硅烷为原料,以二[(1‑mPEG‑3‑烷基2‑二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]作为催化剂,加热50~90℃搅拌反应4‑6小时,过滤,减压蒸馏收集馏分,得到硅氢加成产物。此方法反应条件温和,安全,反应转化率高,β加成产物的选择性强,产物与催化剂分离方便,催化剂可回收再利用。

Description

一种以可循环使用的铂化合物为催化剂的硅氢加成反应
技术领域
本发明涉及有机化学领域,具体涉及一种以1-mPEG-3-烷基-2-二苯基膦咪唑卤化物作为金属铂有机配体,制备高选择性二[(1-mPEG-3-烷基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]作为催化剂,进行硅氢加成反应的方法。
背景技术
催化烯烃硅氢加成反应是合成功能有机硅化合物和有机硅偶联剂及聚合物最重要的途径之一(Leslie D.Field,Antony J.Ward,J.Organomet.Chem,2003,681,91-97),在有机硅化学中占有重要的地位,在本发明以前,工业上用的最多的是氯铂酸、卡斯特催化剂,此催化体系虽然具有较高活性,却很难从反应体系中分离回收,而且反应成本较高(Chisso Corp.JP.,8204995,1982)。后来人们通过对各种过渡金属配合物的研究,发现过渡金属(Pt、Rh等)对硅氢加成反应都有一定催化活性。但是对于某些类型的硅氢加成反应,如烯烃与烷氧基硅烷的硅氢加成,用过渡金属(Pt、Rh等)作为催化剂,催化反应活性不高(Bogdan Marciniec,and Jacek
Figure GDA0002384908170000011
J.Organomet.Chem.,1983,253,349-362)。同时上述催化体系很难从反应体系中分离回收再利用。陈远荫等人(孟令芝,柯爱青,陈远荫,应用化学,1997,14,1,107-109;刘英,陈远荫,盛蓉生,分子催化,1997,11,5,394-400;戴延凤,萧斌,李凤仪,茹翔,化学试剂,2005,27,12,707-709)研究了将Pt负载在高分子化合物上,应用于硅氢加成反应中,但此法催化剂制备复杂,反应活性也不高,很难应用于工业化。
发明内容
为解决目前硅氢加成反应中催化剂存在的问题,本发明提出一种硅氢加成反应的方法,此方法反应条件温和,安全,反应转化率高,β加成产物的选择性强,产物与催化剂分离方便,催化剂可回收再利用。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种硅氢加成反应的方法是以烯烃和三乙氧基氢硅烷为原料,以二[(1-mPEG-3-烷基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]作为催化剂,加热50~90℃搅拌反应4-6小时,过滤,蒸馏收集馏分,优选为减压蒸馏,收集馏分,得到硅氢加成产物。
反应结构式如下所示:
Figure GDA0002384908170000021
其中,R选自C5H9,C6H11,C7H13,C10H19,Ph,CH3Ph中一种,即所述的烯烃选自己烯、庚烯、辛烯、十一烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯中的一种。烯烃、三乙氧基氢硅烷、催化剂的摩尔比为10000∶11000~12000∶1~50,优选摩尔比为10000∶11000∶5。
所述的催化剂为二[(1-mPEG-3-烷基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂],其中mPEG为甲氧基聚乙二醇,结构式为
Figure GDA0002384908170000022
n=8,12,17,43,烷基选自甲基,乙基,丁基,己基中一种。
催化剂是以含有机膦配体的PEG咪唑盐作为金属铂有机配体制备而成。催化剂的制备方法为:在氩气保护下,使用低温恒温反应器,反应温度控制在-78℃,用15分钟左右的时间将正丁基锂(nBuLi 3.0mmol,15%正己烷溶液)滴加到mPEGCnImCl(3.0mmol)的CH2Cl2(20mL)溶液(事先用P4O10干燥的CH2Cl2)中。滴加完毕,继续在-78℃保持反应温度搅拌45分钟,然后用20分钟左右的时间将Ph2PCl(3.0mmol)滴加到先前的反应液中,滴加完毕后,继续搅拌20分钟,缓慢升高反应温度至室温,搅拌过夜,反应结束。产物用去氧水洗涤三次后(3*10mL),有机相用Na2SO4干燥,旋干溶剂,定量得到固体产物,在N2保护下,500ml烧瓶中,将4g K2PtCl4溶解在10ml水中,加入12g上述制备的固体产物的350ml甲醇溶液,反应物加热回流2h,收集固体,用***洗涤得到二[1-mPEG-3-烷基-2-二苯基膦咪唑卤化物]二氯化铂化合物,真空干燥,并置于干燥器备用。
硅氢加成反应具体反应步骤为:在容器中加入烯烃、二[(1-PEG-3-烷基-2-二苯基膦咪唑卤化物二氯化铂]化合物,在氮气保护下,升温至50~90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷,滴加时间少于等于0.5小时,保持反应温度,打开冷凝回流,继续搅拌反应4-6小时,静置,冷却至室温,过滤,滤液蒸馏收集相应馏分,优选为减压蒸馏,得到硅氢加成产物,并在GC-MS联用仪上进行纯度分析,计算反应的转化率和硅氢反应β加成物的选择性,催化剂用***洗涤后回收再利用。
本发明是以一系列二[(1-mPEG-3-烷基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]作为催化剂,使得烯烃与三乙氧基氢硅烷的硅氢反应易于进行,同时提高了产物中β加成物的选择性。
反应结束后通过冷却和过滤可以使产物与催化剂二[(1-mPEG-3-烷基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]体系分离,其中催化剂二[(1-mPEG-3-烷基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]被回收循环使用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)以一系列二[(1-mPEG-3-烷基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]作为硅氢加成反应的催化剂,反应条件温和,转化率高,β加成物的选择性高;
(2)催化剂二[(1-mPEG-3-烷基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]和产物分离操作简单,可以回收再利用。
具体实施方式
下面通过实施例,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例中所用原料均可市购或采用常规方法制备。
实施例所使用的催化剂原料1-甲氧基聚乙二醇基-3-烷基咪唑氯化盐(mPEGCnimCl)的制备方法:参见文献(Bonhte,P.;Dias,A.P.;Papageorgiou,N.;Kalyanasundaram,K.;
Figure GDA0002384908170000032
M.Inorg.Chem.,1996,35,1168;Suarez,P.A.Z.;Einloft,S.;Dullius,J.E.;de Souza,R.F.;Dupont,J.Polyhedron1996,15,1217.)
Figure GDA0002384908170000031
实施例1
催化剂1制备:氩气保护下,使用低温恒温反应器,反应温度控制在-78℃,用15分钟左右的时间将正丁基锂(nBuLi 3.0mmol,15%正己烷溶液)滴加到mPEG(350)MImCl(3.0mmol)的CH2Cl2(20mL)溶液(事先用P4O10干燥的CH2Cl2)中。滴加完毕,继续在-78℃保持反应温度搅拌45分钟,然后用20分钟左右的时间将Ph2PCl(3.0mmol)滴加到先前的反应液中,滴加完毕后,继续搅拌20分钟,缓慢升高反应温度至室温,搅拌过夜,反应结束。产物用去氧水洗涤三次后(3*10mL),有机相用Na2SO4干燥,旋干溶剂,定量得到固体产物,在N2保护下,500ml烧瓶中,将4g K2PtCl4溶解在10ml水中,加入12g上述催化剂原料的350ml甲醇溶液,反应物加热回流2h,收集固体,用***洗涤得到二[(1-mPEG(350)-3-甲基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]化合物,真空干燥,并置于干燥器备用,得到催化剂1。
在500毫升的三口烧瓶,加入苯乙烯(1.25mol)、催化剂1(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol)的,滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,减压蒸馏,收集相应馏分,通过GC-MS测定苯乙烯的转化率为93.9%,β加成物1-三乙氧基硅基-2-苯基乙烷(PhCH2CH2Si(OCH2CH3)3)的收率为84.3%。
实施例2
催化剂2制备:氩气保护下,使用低温恒温反应器,反应温度控制在-78℃,用15分钟左右的时间将正丁基锂(nBuLi 3.0mmol,15%正己烷溶液)滴加到mPEG(550)MImCl(3.0mmol)的CH2Cl2(20mL)溶液(事先用P4O10干燥的CH2Cl2)中。滴加完毕,继续在-78℃保持反应温度搅拌45分钟,然后用20分钟左右的时间将Ph2PCl(3.0mmol)滴加到先前的反应液中,滴加完毕后,继续搅拌20分钟,缓慢升高反应温度至室温,搅拌过夜,反应结束。产物用去氧水洗涤三次后(3*10mL),有机相用Na2SO4干燥,旋干溶剂,定量得到固体产物,在N2保护下,500ml烧瓶中,将4g K2PtCl4溶解在10ml水中,加入12g上述上述催化剂原料的350ml甲醇溶液,反应物加热回流2h,收集固体,用***洗涤得到二[(1-mPEG(550)-3-甲基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]化合物,真空干燥,并置于干燥器备用,得到催化剂2。
在500毫升的三口烧瓶,加入苯乙烯(1.25mol)、催化剂2(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为20分钟,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,换成减压蒸馏,收集相应馏分,通过GC-MS测定苯乙烯的转化率为99.1%,β加成物1-三乙氧基硅基-2-苯基乙烷(PhCH2CH2Si(OCH2CH3)3)的收率为85.7%。
实施例3
催化剂3制备:氩气保护下,使用低温恒温反应器,反应温度控制在-78℃,用15分钟左右的时间将正丁基锂(nBuLi 3.0mmol,15%正己烷溶液)滴加到mPEG(750)MImCl(3.0mmol)的CH2Cl2(20mL)溶液(事先用P4O10干燥的CH2Cl2)中。滴加完毕,继续在-78℃保持反应温度搅拌45分钟,然后用20分钟左右的时间将Ph2PCl(3.0mmol)滴加到先前的反应液中,滴加完毕后,继续搅拌20分钟,缓慢升高反应温度至室温,搅拌过夜,反应结束。产物用去氧水洗涤三次后(3*10mL),有机相用Na2SO4干燥,旋干溶剂,定量得到固体产物,在N2保护下,500ml烧瓶中,将4g K2PtCl4溶解在10ml水中,加入12g上述催化剂原料的350ml甲醇溶液,反应物加热回流2h,收集固体,用***洗涤得到二[(1-mPEG(750)-3-甲基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]化合物,真空干燥,并置于干燥器备用,得到催化剂3。
在500毫升的三口烧瓶,加入苯乙烯(1.25mol)、催化剂3(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为25分钟,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,换成减压蒸馏,收集相应馏分,通过GC-MS测定苯乙烯的转化率为98.9%,β加成物1-三乙氧基硅基-2-苯基乙烷(PhCH2CH2Si(OCH2CH3)3)的收率为89.5%。
实施例4
催化剂4制备:氩气保护下,使用低温恒温反应器,反应温度控制在-78℃,用15分钟左右的时间将正丁基锂(nBuLi 3.0mmol,15%正己烷溶液)滴加到mPEG(1900)MImCl(3.0mmol)的CH2Cl2(20mL)溶液(事先用P4O10干燥的CH2Cl2)中。滴加完毕,继续在-78℃保持反应温度搅拌45分钟,然后用20分钟左右的时间将Ph2PCl(3.0mmol)滴加到先前的反应液中,滴加完毕后,继续搅拌20分钟,缓慢升高反应温度至室温,搅拌过夜,反应结束。产物用去氧水洗涤三次后(3*10mL),有机相用Na2SO4干燥,旋干溶剂,定量得到固体产物,在N2保护下,500ml烧瓶中,将4g K2PtCl4溶解在10ml水中,加入12g上述催化剂原料的350ml甲醇溶液,反应物加热回流2h,收集固体,用***洗涤得到二[(1-mPEG(1900)-3-甲基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]化合物,真空干燥,并置于干燥器备用,得到催化剂4。
在500毫升的三口烧瓶,加入苯乙烯(1.25mol)、催化剂4(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,换成减压蒸馏,收集相应馏分,通过GC-MS测定苯乙烯的转化率为99.7%,β加成物1-三乙氧基硅基-2-苯基乙烷(PhCH2CH2Si(OCH2CH3)3)的收率为84.8%。
实施例5
催化剂5制备:氩气保护下,使用低温恒温反应器,反应温度控制在-78℃,用15分钟左右的时间将正丁基锂(nBuLi 3.0mmol,15%正己烷溶液)滴加到mPEG(550)EImCl(3.0mmol)的CH2Cl2(20mL)溶液(事先用P4Ol0干燥的CH2Cl2)中。滴加完毕,继续在-78℃保持反应温度搅拌45分钟,然后用20分钟左右的时间将Ph2PCl(3.0mmol)滴加到先前的反应液中,滴加完毕后,继续搅拌20分钟,缓慢升高反应温度至室温,搅拌过夜,反应结束。产物用去氧水洗涤三次后(3*10mL),有机相用Na2SO4干燥,旋干溶剂,定量得到固体产物,在N2保护下,500ml烧瓶中,将4g K2PtCl4溶解在10ml水中,加入12g上述催化剂原料的350ml甲醇溶液,反应物加热回流2h,收集固体,用***洗涤得到二[(1-mPEG(1900)-3-乙基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]化合物,真空干燥,并置于干燥器备用,得到催化剂5。
在500毫升的三口烧瓶,加入苯乙烯(1.25mol)、催化剂5(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为20分钟,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,换成减压蒸馏,收集相应馏分,通过GC-MS测定苯乙烯的转化率为95.8%,β加成物1-三乙氧基硅基-2-苯基乙烷(PhCH2CH2Si(OCH2CH3)3)的收率为87.2%。
实施例6
催化剂6制备:氩气保护下,使用低温恒温反应器,反应温度控制在-78℃,用15分钟左右的时间将正丁基锂(nBuLi 3.0mmol,15%正己烷溶液)滴加到mPEG(550)C4ImCl(3.0mmol)的CH2Cl2(20mL)溶液(事先用P4O10干燥的CH2Cl2)中。滴加完毕,继续在-78℃保持反应温度搅拌45分钟,然后用20分钟左右的时间将Ph2PCl(3.0mmol)滴加到先前的反应液中,滴加完毕后,继续搅拌20分钟,缓慢升高反应温度至室温,搅拌过夜,反应结束。产物用去氧水洗涤三次后(3*10mL),有机相用Na2SO4干燥,旋干溶剂,定量得到固体产物,在N2保护下,500ml烧瓶中,将4g K2PtCl4溶解在10ml水中,加入12g上述催化剂原料的350ml甲醇溶液,反应物加热回流2h,收集固体,用***洗涤得到二[(1-mPEG(1900)-3-丁基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]化合物,真空干燥,并置于干燥器备用,得到催化剂6。
在500毫升的三口烧瓶,加入苯乙烯(1.25mol)、催化剂6(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,换成减压蒸馏,收集相应馏分,通过GC-MS测定苯乙烯的转化率为95.1%,β加成物1-三乙氧基硅基-2-苯基乙烷(PhCH2CH2Si(OCH2CH3)3)的收率为87.8%。
实施例7
催化剂7制备:氩气保护下,使用低温恒温反应器,反应温度控制在-78℃,用15分钟左右的时间将正丁基锂(nBuLi 3.0mmol,15%正己烷溶液)滴加到mPEG(550)C6ImCl(3.0mmol)的CH2Cl2(20mL)溶液(事先用P4O10干燥的CH2Cl2)中。滴加完毕,继续在-78℃保持反应温度搅拌45分钟,然后用20分钟左右的时间将Ph2PCl(3.0mmol)滴加到先前的反应液中,滴加完毕后,继续搅拌20分钟,缓慢升高反应温度至室温,搅拌过夜,反应结束。产物用去氧水洗涤三次后(3*10mL),有机相用Na2SO4干燥,旋干溶剂,定量得到固体产物,在N2保护下,500ml烧瓶中,将4g K2PtCl4溶解在10ml水中,加入12g上述催化剂原料物的350ml甲醇溶液,反应物加热回流2h,收集固体,用***洗涤得到二[(1-mPEG(1900)-3-己基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]化合物,真空干燥,并置于干燥器备用,得到催化剂7。
在500毫升的三口烧瓶,加入苯乙烯(1.25mol)、催化剂7(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,换成减压蒸馏,收集相应馏分,通过GC-MS测定苯乙烯的转化率为91.5%,β加成物1-三乙氧基硅基-2-苯基乙烷(PhCH2CH2Si(OCH2CH3)3)的收率为84.1%。
实施例8
催化剂8制备:氩气保护下,使用低温恒温反应器,反应温度控制在-78℃,用15分钟左右的时间将正丁基锂(nBuLi 3.0mmol,15%正己烷溶液)滴加到mPEG(550)C8ImCl(3.0mmol)的CH2Cl2(20mL)溶液(事先用P4O10干燥的CH2Cl2)中。滴加完毕,继续在-78℃保持反应温度搅拌45分钟,然后用20分钟左右的时间将Ph2PCl(3.0mmol)滴加到先前的反应液中,滴加完毕后,继续搅拌20分钟,缓慢升高反应温度至室温,搅拌过夜,反应结束。产物用去氧水洗涤三次后(3*10mL),有机相用Na2SO4干燥,旋干溶剂,定量得到固体产物,在N2保护下,500ml烧瓶中,将4g K2PtCl4溶解在10ml水中,加入12g上述催化剂原料的350ml甲醇溶液,反应物加热回流2h,收集固体,用***洗涤得到二[(1-mPEG(1900)-3-辛基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]化合物,真空干燥,并置于干燥器备用,得到催化剂8。
在500毫升的三口烧瓶,加入量己烯(1.25mol),催化剂8(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,减压蒸馏收集相应馏分,通过GC-MS测定己烯的转化率为90.1%,β加成物1-三乙氧基硅基-2-苯基乙烷(PhCH2CH2Si(OCH2CH3)3)的收率为83.8%。
实施例9
在500毫升的三口烧瓶,加入己烯(1.25m0l),催化剂1(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为25分钟,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,减压蒸馏收集相应馏分,通过GC-MS测定己烯的转化率为95.1%,β加成物1-三乙氧基硅基己烷的收率为100%。
实施例10
在500毫升的三口烧瓶,加入庚烯(1.25mol),实施例1制备的催化剂1(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,减压蒸馏收集相应馏分,通过GC-MS测定庚烯的转化率为94.3%,β加成物1-三乙氧基硅基庚烷的收率为100%。
实施例11
在500毫升的三口烧瓶,加入辛烯(1.25mol),实施例1制备的催化剂1(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,减压蒸馏收集相应馏分,通过GC-MS测定辛烯的转化率为94.3%,β加成物1-三乙氧基硅基辛烷的收率为100%。
实施例12
在500毫升的三口烧瓶,加入十一烯(1.25mol),实施例1制备的催化剂1(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,减压蒸馏收集相应馏分,通过GC-MS测定十一烯的转化率为92.7%,β加成物1-三乙氧基硅基十一烷的收率为100%。
实施例13
在500毫升的三口烧瓶,加入2-甲基苯乙烯(1.25mol),实施例1制备的催化剂1(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,减压蒸馏收集相应馏分,通过GC-MS测定2-甲基苯乙烯的转化率为87.5%,β加成物1-三乙氧基硅基-2-(2-甲基苯基)乙烷的收率为85.4%。
实施例14
在500毫升的三口烧瓶,加入3-甲基苯乙烯(1.25mol),实施例1制备的催化剂1(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,减压蒸馏收集相应馏分,通过GC-MS测定3-甲基苯乙烯的转化率为83.5%,β加成物1-三乙氧基硅基-2-(3-甲基苯基)乙烷的收率为85.7%。
实施例15
在500毫升的三口烧瓶,加入4-甲基苯乙烯(1.25mmol),实施例1制备的催化剂1(1.25mmol)(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗依次滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,减压蒸馏收集相应馏分,通过GC-MS测定4-甲基苯乙烯的转化率为84.8%,β加成物1-三乙氧基硅基-2-(4-甲基苯基)乙烷的收率为83.7%。
实施例16
在500毫升的三口烧瓶,加入4-甲氧基苯乙烯(1.25mol),实施例1制备的催化剂1(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,减压蒸馏收集相应馏分,通过GC-MS测定4-甲氧基苯乙烯的转化率为85.1%,β加成物1-三乙氧基硅基-2-(4-甲氧基苯基)乙烷的收率为85.4%。
实施例17
在500毫升的三口烧瓶,加入己烯(1.25mol),实施例1制备的催化剂1(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三甲氧基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,减压蒸馏收集相应馏分,通过GC-MS测定己烯的转化率为89.3%,β加成物1-三甲氧基硅基己烷的收率为100%。
实施例18
在500毫升的三口烧瓶,加入己烯(1.25mol),实施例1制备的催化剂1(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三乙基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,减压蒸馏收集相应馏分,通过GC-MS测定己烯的转化率为94.2%,β加成物1-三乙基硅基己烷(CH3(CH2)5Si(CH2CH3)3)的收率为100%。
实施例19
在500毫升的三口烧瓶,加入己烯(1.25mmol),实施例1制备的催化剂1(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加三氯氢硅烷(1.5mol),滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,减压蒸馏收集相应馏分,通过GC-MS测定己烯的转化率为99.7%,β加成物1-三氯硅基己烷(CH3(CH2)5SiCl3)的收率为100%。
实施例20
在500毫升的三口烧瓶,加入己烯(1.25mmol),实施例1制备的催化剂1(1.25mmol),氮气保护下,缓慢升温至90℃,搅拌同时通过滴液漏斗滴加二氯一甲基氢硅烷(1.5mol),滴加时间为0.5小时,保持反应温度,继续搅拌反应5小时,冷却至室温,减压蒸馏收集相应馏分,通过GC-MS测定己烯的转化率为98.1%,β加成物1-甲基二氯硅基己烷(CH3(CH2)5SiCl2(CH3))的收率为100%。
测试例1
实施例2中,反应结束后,釜内液状物冷却滗析法下层催化体系经***洗涤后,干燥,重新加入到在250毫升的反应釜中,加入苯乙烯(2.5mol)和三乙氧基氢硅烷(2.75mol),缓慢升温至70℃,搅拌反应5小时,减压收集产物,通过GC-MS测定苯乙烯的转化率为99.9%,β加成物1-三乙氧基硅基-2-苯基乙烷(PhCH2CH2Si(OCH2CH3)3)的收率为87.7%。
测试例2
测试例1中,反应结束后,釜内液状物冷却滗析法下层催化体系经***洗涤后,干燥,重新加入到在250毫升的反应釜中,加入苯乙烯(2.5mol)和三乙氧基氢硅烷(2.75mol),缓慢升温至70℃,搅拌反应5小时,减压收集产物,通过GC-MS测定苯乙烯的转化率为99.9%,β加成物1-三乙氧基硅基-2-苯基乙烷(PhCH2CH2Si(OCH2CH3)3)的收率为86.2%。

Claims (4)

1.一种以可循环使用的铂化合物为催化剂的硅氢加成反应,其特征在于,所述的硅氢加成反应是以烯烃和三乙氧基氢硅烷为原料,以二[(1-mPEG-3-烷基2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂]作为催化剂,加热50~90℃搅拌反应4-6小时,过滤,蒸馏收集馏分,得到硅氢加成产物。
2.据权利要求1所述的一种以可循环使用的铂化合物为催化剂的硅氢加成反应,其特征在于,反应通式为:
Figure FDA0002657832560000011
其中,R选自C5H9,C6H11,C7H13,C10H19,Ph,CH3Ph中一种。
3.据权利要求1或2所述的一种以可循环使用的铂化合物为催化剂的硅氢加成反应,其特征在于,烯烃、三乙氧基氢硅烷、催化剂的摩尔比为10000∶11000~12000∶1~50。
4.根据权利要求1所述的一种以可循环使用的铂化合物为催化剂的硅氢加成反应,其特征在于,所述的催化剂是以含有机膦配体的PEG咪唑盐作为金属铂配体,制备二[(1-mPEG-3-烷基-2-二苯基膦咪唑卤化物)二氯化铂],其中mPEG为
Figure FDA0002657832560000012
n=8,12,17,43,烷基选自甲基,乙基,丁基,己基中一种。
CN201711031885.1A 2017-10-27 2017-10-27 一种以可循环使用的铂化合物为催化剂的硅氢加成反应 Active CN107857777B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711031885.1A CN107857777B (zh) 2017-10-27 2017-10-27 一种以可循环使用的铂化合物为催化剂的硅氢加成反应

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711031885.1A CN107857777B (zh) 2017-10-27 2017-10-27 一种以可循环使用的铂化合物为催化剂的硅氢加成反应

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107857777A CN107857777A (zh) 2018-03-30
CN107857777B true CN107857777B (zh) 2021-03-09

Family

ID=61696934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711031885.1A Active CN107857777B (zh) 2017-10-27 2017-10-27 一种以可循环使用的铂化合物为催化剂的硅氢加成反应

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107857777B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110128465A (zh) * 2019-06-25 2019-08-16 荆州市江汉精细化工有限公司 一种用硅氢加成反应制备异氰酸酯基硅烷的方法
CN110229182A (zh) * 2019-07-03 2019-09-13 北京航空航天大学 一种有机硅偶联剂及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101524651A (zh) * 2009-02-27 2009-09-09 杭州师范大学 一种硅氢加成反应催化剂的制备方法
CN103288863A (zh) * 2013-04-07 2013-09-11 杭州师范大学 一种硅氢加成反应的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101524651A (zh) * 2009-02-27 2009-09-09 杭州师范大学 一种硅氢加成反应催化剂的制备方法
CN103288863A (zh) * 2013-04-07 2013-09-11 杭州师范大学 一种硅氢加成反应的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Hydrosilylation reactions catalyzed by rhodium complexes with phosphine ligands functionalized with imidazolium salts;Jiajun Li等;《Journal of Organometallic Chemistry》;20100917;第696卷;263-268 *
Phosphines with 2-imidazolium ligands enhance the catalytic activity and selectivity of rhodium complexes for hydrosilylation reactions;Jiajun Li等;《Journal of Organometallic Chemistry》;20091027;第695卷;431-436 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107857777A (zh) 2018-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3071584B1 (en) Cobalt catalysts and their use for hydrosilylation and dehydrogenative silylation
CN101033235B (zh) 一种硅氢加成反应方法
EP3406616B1 (en) Novel isocyanide compound and hydrosilylation reaction catalyst
JP6327426B2 (ja) ヒドロシリル化反応触媒
CN104119371B (zh) 一种烯烃硅氢加成反应的方法
CN103288863B (zh) 一种硅氢加成反应的方法
CN107857777B (zh) 一种以可循环使用的铂化合物为催化剂的硅氢加成反应
US20100267979A1 (en) Method for production of organosilicon compounds by hydrosilylation in ionic liquids
Jankowska-Wajda et al. Platinum and rhodium complexes ligated by imidazolium-substituted phosphine as efficient and recyclable catalysts for hydrosilylation
JP6515930B2 (ja) ヒドロシリル化反応触媒
CN101671356B (zh) 一种室温离子液体/超临界co2介质中铑络合物催化烯烃的硅氢加成反应
CN107670690B (zh) 一种铁基含氰基阴离子咪唑离子液体催化剂及其制备方法和应用
JPH10265483A (ja) SiOH官能性カルボシランデンドリマー類の製造方法
CN101524651B (zh) 一种硅氢加成反应催化剂的制备方法
Kadikova et al. The efficient method for the preparation of alkenylsilanes from organoaluminums
CN110117296B (zh) 一种硅基修饰的异腈金属盐催化剂及其制备方法和应用
CN107857776B (zh) 一种硅氢加成反应的方法
PL194055B1 (pl) Sposób wytwarzania związku 3-(trihalosililo)propylocynoorganicznego lub mieszaniny związków 3-(trihalosililo)propylocynoorganicznych oraz sposób wytwarzania halogenku 3-(diorganooksyhalosililo)propylocynoorganicznego lub mieszaniny halogenków 3-(diorganooksyhalosililo)propylocynoorganicznych
CN113244963B (zh) 聚乙二醇n,p配位非贵金属催化剂及其制备和在烯烃催化硅氢加成反应中的应用
JP6044361B2 (ja) ジクロロモノヒドロシラン化合物の製造方法
CN101602774B (zh) 卡宾诱导的卤代硅烷脱卤化氢制备硅烯的方法
CN107406476B (zh) 单核铁络合物和使用了其的有机合成反应
Zha et al. Hydrosilylation of olefins over rhodium complex anchored over thioether-functionalized MCM-41
CN114700116B (zh) 一种可循环使用的树脂状硅氢加成催化剂及其制备和应用
EP2658861B1 (en) New (triorganosilyl)alkynes and their derivatives and a new catalytic method for obtaining new and conventional substituted (triorganosilyl)alkynes and their derivatives

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220914

Address after: No. 16, Haitang Road, Hi-tech Park, Kecheng District, Hangzhou City, Zhejiang Province, 324003

Patentee after: Quzhou Juju Environmental Protection Technology Co.,Ltd.

Address before: 2318 yuhangtang Road, Cangqian street, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Patentee before: Hangzhou Normal University

CP02 Change in the address of a patent holder
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: No. 16, Haitang Road, Hi-tech Park, Kecheng District, Quzhou City, Zhejiang Province, 324003

Patentee after: Quzhou Juju Environmental Protection Technology Co.,Ltd.

Address before: No. 16, Haitang Road, Hi-tech Park, Kecheng District, Hangzhou City, Zhejiang Province, 324003

Patentee before: Quzhou Juju Environmental Protection Technology Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: No. 16, Haitang Road, Hi-tech Park, Kecheng District, Quzhou City, Zhejiang Province, 324003

Patentee after: Zhejiang Xinshichen New Material Co.,Ltd.

Address before: No. 16, Haitang Road, Hi-tech Park, Kecheng District, Quzhou City, Zhejiang Province, 324003

Patentee before: Quzhou Juju Environmental Protection Technology Co.,Ltd.