5.2直接法合成其它有机氯硅烷
5.5 合成有机卤硅烷的其它方法 5.5.1 金属有机合成法 ①格氏试剂合成法
格氏法是利用格氏试剂与卤硅烷(或烷氧基硅烷) 反应制得有机硅化合物的方法,格氏试剂为RMgX 或 R2Mg-MgX2
溶剂 ≡SiCl+RMgX ≡SiR+MgXCl 其R=有机基;X=Cl,Br(Br比Cl活泼);溶剂= 乙醚、四氢呋喃等。
锂试剂合成法
有机锂试剂和格式试剂相比优势: a.受空间位阻的影响比格氏试剂小。 b.收率提高。
c.使用Li试剂通常要进行到完全取代为止,且反应快速。 P-ClC6H4CH2MgCl+Ph3SiCl→Ph3SiCH2
3%于120℃ ,7天。 P-ClC6H4CH2SiCl3+3PhLi→83%于0℃,数分钟。
④有机铝试剂合成法
5.5.2 再分配(重排)法合成有机卤硅烷
①相同硅烷或不同硅烷,在催化剂、加热或其它条下,不同取代基(烃基、氢卤素、烷氧基)之间可以进行交换,实现基团的再分配。
a.不同烃基之间交换
AlCl3
Me2SiCl2+Ph2SiCl2 MePhSiCl2(主产物) △ b.烃基与卤素交换
AlCl3
Me3SiCl+MeSiCl3 2Me2SiCl2(主产物) △
c.氢与氯交换
AlCl3
2PhSiHCl2 Ph2SiCl2+H2SiCl2 △
d.此外还有氟/氯交换、烷氧基与烃基交换、烷氧基与氟、氯交换、烷氧基与氢交换。
②再分配反应合成法的特色
a.可用于稀缺的硅烷化合物合成
b.可将使用价值低的硅烷化合物转化为高附加值产物
5.5.3硅氢加成(硅氢化)反应合成有机卤硅烷 (重点)
5.5.4 热缩合反应合成有机卤硅烷
5.6 有机卤硅烷化学性质及应用
5.6.1 含活泼氢的有机化合物易对卤硅烷进行亲核取代反应 (制备硅氧烷) ≡Si-X+HOR→≡Si- OR+HX
R基团代表H,烷基,芳基,酰基,氨基、酮肟、羧基等
5.6.2 易与不同硅官能团发生缩合反应(硅氧链聚合物形成)
5.6.3 易与金属醇盐反应(硅氧烷制备) ≡SiX+MOR →≡SiOR+MX
M=Na,K,Li,Mg等 5.6.4 可进行开环加成反应(引入反应基团)
5.6.5 与金属有机化合物反应 (引入碳链)
≡Si-Cl+RMgX→≡SiR+MgX2
M为金属有机化合物:Mg,Li,Al,Na,Zn,Hg等。
5.6.6 与碱金属(Li,Na,K等)反应 Ph3SiCl+2K→Ph3SiK+KCl
5.6.7 金属氢化物还原反应
2Ph2SiCl2+LiAlH4→2Ph2SiH2+2LiCl
金属氢化物为:LiAlH4,LiH,NaH,CaH2,Al(BH4)3,NaBH4等。
5.6.8 卤素交换反应
≡SiI→≡SiBr →≡SiCl→≡SiF
5.6.9与酸、盐等无机物反应
2Me3SiCl+H2SO4→(Me2Si)2SO4+2HCl Me3SiCl+AgCN→Me3SiCN+AgCl
无机物:H2SO4,AgSeO4,AgClO4,H3PO4,Ag3PO3,AgCN, AgNCO,AgNCS等。
5.7 有机卤硅烷的应用
①合成其它硅官能团有机硅化合物原料 ②合成有机硅氧烷、硅氮烷等基本原料 ③合成硅/硅、硅/碳烷及其聚合物基本原料 ④合成硅烷偶联剂、交联剂等原料 ⑤合成有机硅试剂
有机硅氧烷及其聚合物概述
聚有机硅氧烷是以重复的Si-O键为主链,硅原子上直接连结有机基团的聚合物。
有机基团可以是甲基、苯基等有机基团,聚合物中有机基团可以相同或不同,基团可以是多种,其链节结构如下表所示。
聚硅氧烷的系统命名较复杂,故结构单元常以M、D、T、Q分别代表
聚甲基硅氧烷中的单官能、双官能、三官能和四官能结构单元,以M/、D/、 T/代表非甲基相应的结构单元。 ③聚有机硅氧烷名称,标记及简称
硅氧烷制备方法
单官能氯硅烷的水解缩合制备硅氧烷