正辛基三乙氧基硅烷的合成_徐晓强 (1)
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+ 中图分类号: TQ264. 1 2
文献标识码: A
文章编号: 1009 － 4369 ( 2011 ) 02 － 0091 － 03
硅烷 偶 联 剂是 一 类 性能优异 的 新 型合成材 料，广泛应用于航空航天、电子电气、纺织、轻 工、建筑、医疗、食品等领域
［1 ］
1
1. 1
实验
。
正辛基三乙氧基硅烷是一种长链烷基硅烷偶 联剂，可用于 处 理 无 机 材料 ( 如 玻璃、 二氧 化 硅、Al2 O3 、高岭土、 陶瓷、 云 母、 SiC 、 滑 石 粉 等) ，以改善无机材料与有 机 材料 ( 如 塑 料、 橡 胶油料、粘接 剂 ) 的 相 容 性， 增强 制品 的 机 械 性能; 将其用作玻璃防雾剂，可保护空白玻璃及 膜处理玻璃，保护带刻度和带金属框架的光学零 件及精密 仪 器; 用 作 文 物 保 护 剂， 可 防 止 酸 蚀、 冻融、风化对文物 ( 特别 是 室外 文 物 ) 的破 坏; 用作织物整理剂，能使棉、麻、毛和混纺织物丰 满、滑爽、毛料感强，并能有效增强织物的疏水 性; 也可用于 工程 塑 料 改 性、 建 筑 物 防 水 防 蚀、 ［2 ］ 橡胶塑料脱模等 。 合成长链烷基烷氧基硅烷的常规方法是以氯 硅烷和长链 α － 烯烃为原 料， 用 硅 氢 加成 法 先 合 成烷基氯硅烷， 再 醇 解 制 得 烷基烷氧基硅烷 。 由于醇解反应中副产大量 的 HCl， 会引 发 一系 列 的副反应，腐蚀设备; 且产品中含有氯离子，难 于去除。 本实验采用自制的铂催化剂，以正辛烯和三 乙氧基氢硅烷为原料，用硅氢加成法一步合成正 辛基三乙氧基硅烷，其一在工艺上简单，其二产 品中不含氯离子，且对设备无腐蚀。
用下反应一步合成正辛基三乙氧基硅烷的方法是 可行的，较佳反应条件为: 正辛烯和三乙氧基氢 硅烷以 1. 05∶ 1 的量之比投料，采用滴加三乙氧基 氢硅烷的方式反应，反应温度控制在 90 ～ 100 ℃ ， 反应 3 h 左右，即可得到 90% 以上的粗品，再经 精馏可将粗品提纯至 98% 以上。
参考文献
2. 2
滴加方式对目标产物含量的影响
在相同反应条件下，考察滴加方式对目标产 物含量的影响，结果如表 1 。
表1 滴加方式对目标产物含量的影响 反应液中各组分质量分数 / % 正辛基三乙氧基硅烷 91. 8 91. 2 其它 8. 2 8. 8
2
2. 1
结果与讨论
产物的组成 图 1 为反应液的组成。
滴加方式 滴加三乙氧基氢硅烷 滴加正辛烯
［ 1］ 于菲，渠源． γ － 环 氧 丙 氧基 丙 基甲基二乙氧基硅 J］ ． 曲 阜 师 范 大学学 报 ( 自 然 科学 版 ) 烷的合成 ［ 2009 ，35 ( 4 ) : 76 － 80． ［ 2］ 幸 松 民， 王 一 璐． 有 机 硅 合 成 工 艺 及 产 品 应 用 ［ M］ ． 北京: 化学工业出版社，2000 : 446． ［ 3］ 朱淮军，廖 洪 流， 李 凤 仪， 等． 长链 烷基硅烷 偶 联 ． 化 工 新 型 材 料， 2005 ， 33 剂 的 合 成 研 究 ［J］ ( 9 ) : 54 － 59．
表2 原料比对目标产物含量的影响 反应液中各组分质量分数 / % 正辛基三乙氧基硅烷 86. 8 91. 2 90. 5 89. 2 87. 1 其它 13. 2 8. 8 9. 5 10. 8 12. 9
图1
反应液的气相色谱图
根据物质的标样保留时间可以判定，图 1 中 峰 1 、2 、3 、4 分 别 为 乙 醇 ( 由三 乙 水 解 产生 ) 、 C8 异构体、四 乙氧基硅烷 ( 三 乙 和 乙 醇 反应 的 产物) 和产品正辛基三乙氧基硅烷。 图 2 是目标产物正辛基三乙氧基硅烷的气 相 色谱图。图 3 是正辛基三乙氧基硅烷的气质联 用 谱图。
物含量的影响。
反应温度 / ℃ 30 50 70 80 90 100
图3
正辛基三乙氧基硅烷的 GC － MS 图
由图 2 、图 3 可见， 目 标 产物 正 辛 基 三 乙氧 基硅烷的纯度在 98% 以上。
由表 3 可见，该反应在 80 ℃ 以下收率很低， 适宜的反应温度为 90 ～ 100 ℃ 。
由表 4 可见，反应时间为 3 h 时，反应已进 行完 毕， 继续 增 加 反应时 间， 产物 收 率 没 有 增 加。因此，反应时间选择 3 h。
3
结论
采用正辛烯和三乙氧基氢硅烷在铂催化剂作
Synthesis of noctyltriethoxysilane
XU Xiaoqiang，YUE Li，TAO Ronghui
n ( C8 ) ∶ n ( 三乙) 1. 2∶1 1. 1∶1 1. 05∶1 1∶1 0. 9∶1
由 表 2 可 见， 原 料 配 比对 反应 的 影响 不 大， 随着正辛烯用量的减少，目标产物收率先增后减， 并趋于稳定; 当 n ( C8 ) ∶ n ( 三乙) = 1. 1∶ 1 时， 目标产物 收 率 达 91. 2% 。 根据 实 验数 据， 正 辛 烯适当过量 有 利 于 目 标 产物 的 生 成。 综 合 考 虑， n( C8 ) ∶ n( 三乙) 选择 1. 05∶ 1 。
研究 · 开发
，2010 ，25 ( 2 ) : 91 ～ 93 SILICONE MATERIAL
正辛 基三 乙 氧基 硅 烷 的 合 成
徐晓强，岳 立，陶荣辉
( 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司，江苏张家港 215631 )
( Zhangjiagang GuotaiHuarong New Chemical Materials Co． ，Ltd，Zhangjiagang 215631 ，Jiangsu)
Abstract: Noctyltriethoxysilane was synthesized by the hydrosilylation of 1octene and triethoxysilane at octyltriethoxysilane was characterized by GCMS． The effects of the presence of catalyst． The structure of ndropping method，material composition，temperature and time on the reaction were investigated． The optimum 90100℃ for 3 conditions were that ratio of 1octene and triethoxysilane was 1. 05∶ 1 by adding triethoxysilane， hours． The crude with purity of 90% was obtained． The purity could improve to 98% above by further rectification． Keywords: noctyltriethoxysilane，hydrosilylation， 1octene ，triethoxysilane 檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿 檼檼殥 檼檼檼檼檼檼殥 越，全年实 现 销 售 55 690 t ( 其 中 出 口 销 售 为 10 104 t， 占 总 销售 量 18. 14% ) ， 与 2009 年 比 较增长 48. 4% 。其中生胶销售 13 156 t、 混 炼 胶 销售 38 195 t、绝缘胶销售 4 339 t，分别比 2009 年度增长 50. 73% 、55. 28% 、3. 31% 。 东爵集团在提高效益的同时，也完成了由南 京东爵公司对高尔特公司的内部兼并; 完成了上 海东爵公司的外部收购; 完成了对东莞贸易公司、 天津贸易公司、上海颛紫国际贸易 公司的 企 业重 组; 完成了对南京东爵贸易公司的投资布局。 2011 年开局也呈 现 出 一 个 良好 的市 场 开 端， 集团公司在技术、生产、销售及售后服务方面已 全面 展 开 工 作 部 署。 为 实 现 2011 年 全 年 计 划 72 000 t 的销售目标奠定了坚实基础。
1018 。 收稿日期: 2010作者简介: 徐晓强 ( 1981 —) ，男，主要从事有机硅产品 的 研究和开发。E － mail: xuxiaoqiang18@ 163. com。
· 92 ·
第 25 卷
以 10 ℃ / min 的速率 程 序 升 温 至 250 ℃ ， 保 持 8 min; 检测器温度 280 ℃ 。
［3 ］
主要原料 正辛烯 ( 简称 C8 ) : 优级品，进口; 三乙氧 : 纯 度 98% 以 上， 基氢 硅 烷 ［HSi ( OC2 H5 ) 3 ］
曲阜晨光化工有限公司; 铂催化剂: 自制。 1. 2 正辛基三乙氧基硅烷的制备 C8 与 三 乙氧基 氢 硅烷 在铂催化剂 的作 用下 发生硅氢加成反应，反应如式 1 。 H2 C CH( CH2 ) 5 CH3 + HSi( OC2 H5 )
由表 1 可见，采用两种滴加方式，反应液 中 正辛基三乙氧基硅烷的 质 量 分 数均 在 91% 以 上。 考虑到三乙氧基氢硅烷易燃，闪点较低 ( 26 ℃ ) ， 高温下 危险， 因此采 用三 乙氧基 氢 硅烷 滴 加加 入，反应较好控制，保证安全生产。 2. 3 原料配比对目标产物含量的影响 在相同条件下，考察反应物的量之比，对目 标产物含量的影响结果如表 2 所示。
图2 正辛基三乙氧基硅烷的 GC 图
2. 4
反应温度对目标产物含量的影响 表 3 为相同反应条件下，反应温度对目标 产
表3 反应时间对目标产物含量的影响 反应液中各组分质量分数 / % 正辛基三乙氧基硅烷 其它 10. 2 89. 8 15. 8 84. 2 50. 5 49. 5 80. 3 19. 7 90. 7 9. 3 90. 9 9. 1
文献标识码: A
文章编号: 1009 － 4369 ( 2011 ) 02 － 0091 － 03
硅烷 偶 联 剂是 一 类 性能优异 的 新 型合成材 料，广泛应用于航空航天、电子电气、纺织、轻 工、建筑、医疗、食品等领域
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实验
。
正辛基三乙氧基硅烷是一种长链烷基硅烷偶 联剂，可用于 处 理 无 机 材料 ( 如 玻璃、 二氧 化 硅、Al2 O3 、高岭土、 陶瓷、 云 母、 SiC 、 滑 石 粉 等) ，以改善无机材料与有 机 材料 ( 如 塑 料、 橡 胶油料、粘接 剂 ) 的 相 容 性， 增强 制品 的 机 械 性能; 将其用作玻璃防雾剂，可保护空白玻璃及 膜处理玻璃，保护带刻度和带金属框架的光学零 件及精密 仪 器; 用 作 文 物 保 护 剂， 可 防 止 酸 蚀、 冻融、风化对文物 ( 特别 是 室外 文 物 ) 的破 坏; 用作织物整理剂，能使棉、麻、毛和混纺织物丰 满、滑爽、毛料感强，并能有效增强织物的疏水 性; 也可用于 工程 塑 料 改 性、 建 筑 物 防 水 防 蚀、 ［2 ］ 橡胶塑料脱模等 。 合成长链烷基烷氧基硅烷的常规方法是以氯 硅烷和长链 α － 烯烃为原 料， 用 硅 氢 加成 法 先 合 成烷基氯硅烷， 再 醇 解 制 得 烷基烷氧基硅烷 。 由于醇解反应中副产大量 的 HCl， 会引 发 一系 列 的副反应，腐蚀设备; 且产品中含有氯离子，难 于去除。 本实验采用自制的铂催化剂，以正辛烯和三 乙氧基氢硅烷为原料，用硅氢加成法一步合成正 辛基三乙氧基硅烷，其一在工艺上简单，其二产 品中不含氯离子，且对设备无腐蚀。
用下反应一步合成正辛基三乙氧基硅烷的方法是 可行的，较佳反应条件为: 正辛烯和三乙氧基氢 硅烷以 1. 05∶ 1 的量之比投料，采用滴加三乙氧基 氢硅烷的方式反应，反应温度控制在 90 ～ 100 ℃ ， 反应 3 h 左右，即可得到 90% 以上的粗品，再经 精馏可将粗品提纯至 98% 以上。
参考文献
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滴加方式对目标产物含量的影响
在相同反应条件下，考察滴加方式对目标产 物含量的影响，结果如表 1 。
表1 滴加方式对目标产物含量的影响 反应液中各组分质量分数 / % 正辛基三乙氧基硅烷 91. 8 91. 2 其它 8. 2 8. 8
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结果与讨论
产物的组成 图 1 为反应液的组成。
滴加方式 滴加三乙氧基氢硅烷 滴加正辛烯
［ 1］ 于菲，渠源． γ － 环 氧 丙 氧基 丙 基甲基二乙氧基硅 J］ ． 曲 阜 师 范 大学学 报 ( 自 然 科学 版 ) 烷的合成 ［ 2009 ，35 ( 4 ) : 76 － 80． ［ 2］ 幸 松 民， 王 一 璐． 有 机 硅 合 成 工 艺 及 产 品 应 用 ［ M］ ． 北京: 化学工业出版社，2000 : 446． ［ 3］ 朱淮军，廖 洪 流， 李 凤 仪， 等． 长链 烷基硅烷 偶 联 ． 化 工 新 型 材 料， 2005 ， 33 剂 的 合 成 研 究 ［J］ ( 9 ) : 54 － 59．
表2 原料比对目标产物含量的影响 反应液中各组分质量分数 / % 正辛基三乙氧基硅烷 86. 8 91. 2 90. 5 89. 2 87. 1 其它 13. 2 8. 8 9. 5 10. 8 12. 9
图1
反应液的气相色谱图
根据物质的标样保留时间可以判定，图 1 中 峰 1 、2 、3 、4 分 别 为 乙 醇 ( 由三 乙 水 解 产生 ) 、 C8 异构体、四 乙氧基硅烷 ( 三 乙 和 乙 醇 反应 的 产物) 和产品正辛基三乙氧基硅烷。 图 2 是目标产物正辛基三乙氧基硅烷的气 相 色谱图。图 3 是正辛基三乙氧基硅烷的气质联 用 谱图。
物含量的影响。
反应温度 / ℃ 30 50 70 80 90 100
图3
正辛基三乙氧基硅烷的 GC － MS 图
由图 2 、图 3 可见， 目 标 产物 正 辛 基 三 乙氧 基硅烷的纯度在 98% 以上。
由表 3 可见，该反应在 80 ℃ 以下收率很低， 适宜的反应温度为 90 ～ 100 ℃ 。
由表 4 可见，反应时间为 3 h 时，反应已进 行完 毕， 继续 增 加 反应时 间， 产物 收 率 没 有 增 加。因此，反应时间选择 3 h。
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结论
采用正辛烯和三乙氧基氢硅烷在铂催化剂作
Synthesis of noctyltriethoxysilane
XU Xiaoqiang，YUE Li，TAO Ronghui
n ( C8 ) ∶ n ( 三乙) 1. 2∶1 1. 1∶1 1. 05∶1 1∶1 0. 9∶1
由 表 2 可 见， 原 料 配 比对 反应 的 影响 不 大， 随着正辛烯用量的减少，目标产物收率先增后减， 并趋于稳定; 当 n ( C8 ) ∶ n ( 三乙) = 1. 1∶ 1 时， 目标产物 收 率 达 91. 2% 。 根据 实 验数 据， 正 辛 烯适当过量 有 利 于 目 标 产物 的 生 成。 综 合 考 虑， n( C8 ) ∶ n( 三乙) 选择 1. 05∶ 1 。
研究 · 开发
，2010 ，25 ( 2 ) : 91 ～ 93 SILICONE MATERIAL
正辛 基三 乙 氧基 硅 烷 的 合 成
徐晓强，岳 立，陶荣辉
( 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司，江苏张家港 215631 )
( Zhangjiagang GuotaiHuarong New Chemical Materials Co． ，Ltd，Zhangjiagang 215631 ，Jiangsu)
Abstract: Noctyltriethoxysilane was synthesized by the hydrosilylation of 1octene and triethoxysilane at octyltriethoxysilane was characterized by GCMS． The effects of the presence of catalyst． The structure of ndropping method，material composition，temperature and time on the reaction were investigated． The optimum 90100℃ for 3 conditions were that ratio of 1octene and triethoxysilane was 1. 05∶ 1 by adding triethoxysilane， hours． The crude with purity of 90% was obtained． The purity could improve to 98% above by further rectification． Keywords: noctyltriethoxysilane，hydrosilylation， 1octene ，triethoxysilane 檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿 檼檼殥 檼檼檼檼檼檼殥 越，全年实 现 销 售 55 690 t ( 其 中 出 口 销 售 为 10 104 t， 占 总 销售 量 18. 14% ) ， 与 2009 年 比 较增长 48. 4% 。其中生胶销售 13 156 t、 混 炼 胶 销售 38 195 t、绝缘胶销售 4 339 t，分别比 2009 年度增长 50. 73% 、55. 28% 、3. 31% 。 东爵集团在提高效益的同时，也完成了由南 京东爵公司对高尔特公司的内部兼并; 完成了上 海东爵公司的外部收购; 完成了对东莞贸易公司、 天津贸易公司、上海颛紫国际贸易 公司的 企 业重 组; 完成了对南京东爵贸易公司的投资布局。 2011 年开局也呈 现 出 一 个 良好 的市 场 开 端， 集团公司在技术、生产、销售及售后服务方面已 全面 展 开 工 作 部 署。 为 实 现 2011 年 全 年 计 划 72 000 t 的销售目标奠定了坚实基础。
1018 。 收稿日期: 2010作者简介: 徐晓强 ( 1981 —) ，男，主要从事有机硅产品 的 研究和开发。E － mail: xuxiaoqiang18@ 163. com。
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第 25 卷
以 10 ℃ / min 的速率 程 序 升 温 至 250 ℃ ， 保 持 8 min; 检测器温度 280 ℃ 。
［3 ］
主要原料 正辛烯 ( 简称 C8 ) : 优级品，进口; 三乙氧 : 纯 度 98% 以 上， 基氢 硅 烷 ［HSi ( OC2 H5 ) 3 ］
曲阜晨光化工有限公司; 铂催化剂: 自制。 1. 2 正辛基三乙氧基硅烷的制备 C8 与 三 乙氧基 氢 硅烷 在铂催化剂 的作 用下 发生硅氢加成反应，反应如式 1 。 H2 C CH( CH2 ) 5 CH3 + HSi( OC2 H5 )
由表 1 可见，采用两种滴加方式，反应液 中 正辛基三乙氧基硅烷的 质 量 分 数均 在 91% 以 上。 考虑到三乙氧基氢硅烷易燃，闪点较低 ( 26 ℃ ) ， 高温下 危险， 因此采 用三 乙氧基 氢 硅烷 滴 加加 入，反应较好控制，保证安全生产。 2. 3 原料配比对目标产物含量的影响 在相同条件下，考察反应物的量之比，对目 标产物含量的影响结果如表 2 所示。
图2 正辛基三乙氧基硅烷的 GC 图
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反应温度对目标产物含量的影响 表 3 为相同反应条件下，反应温度对目标 产
表3 反应时间对目标产物含量的影响 反应液中各组分质量分数 / % 正辛基三乙氧基硅烷 其它 10. 2 89. 8 15. 8 84. 2 50. 5 49. 5 80. 3 19. 7 90. 7 9. 3 90. 9 9. 1
