异丙基甲基二氯硅烷是一种有机原料,可用于制备苯乙烯共轭双烯嵌段共聚物和粒状无规/立构嵌段聚苯乙烯等材料。这些材料在弹性体和聚苯乙烯改性材料领域具有广泛的应用和发展空间。
苯乙烯-共轭双烯烃的嵌段共聚物,如热塑性弹性体SBS、热塑性弹性体SIS和丁苯透明抗冲树脂SB等,具有独特的聚集态结构和相结构,因此在弹性体和聚苯乙烯改性材料领域有广泛的应用前景。
举例来说,在氮气保护下,将新癸酸钕、二乙基氢化铝和异丙基甲基二氯硅烷等原料加入安瓿瓶中,在适当的条件下进行反应,最终得到苯乙烯共轭双烯嵌段共聚物。
苯乙烯单体及其衍生物可以通过不同的聚合方法得到无规、全同和间同不同立构规整性的聚苯乙烯。这些聚苯乙烯具有不同的性能范围和应用领域。
一种制备粒状无规/立构嵌段聚苯乙烯的方法是采用一种均相三元稀土催化体系,其中包括羧酸钕、烷基铝和含卤素的硅烷。这种催化体系具有简单的化学组成和合成工艺。
举例来说,在适当的条件下,将新癸酸钕、二乙基氢化铝、甲基异丙基二氯硅烷等原料加入安瓿瓶中,进行反应,最终得到粒状无规/立构嵌段聚苯乙烯。
[1] CN201510910163.8 一种苯乙烯共轭双烯嵌段共聚物及其制备方法
[2] CN201410506066.8 一种粒状无规/立构嵌段聚苯乙烯制备方法
2-(三甲基硅烷基)乙氧甲基氯是一种常温常压下的无色透明液体,属于有机硅试剂,可用作硅基保护基,多用于有机化学转化中的官能团保护。此外,该化合物还可用于抗骨髓纤维化的活性分子ruxolitinib的修饰和衍生化。
图1 2-(三甲基硅烷基)乙氧甲基氯的合成路线
合成方法为:往一个干燥的反应烧瓶中加入1-溴-2-氯甲氧基-乙烷和无水四氢呋喃作为反应溶剂。将所得的反应混合物冷却至零度,再往反应体系中缓慢地加入甲基氯化镁和正丁基锂,所得的反应混合物在零度下搅拌反应2小时。往反应混合物中加入三甲基氯硅烷,然后将反应混合物转移到室温搅拌若干个小时。反应结束后往反应混合物中慢慢地加入水以淬灭反应,再加入乙酸乙酯对反应混合物进行萃取。有机层用无水硫酸钠干燥,过滤除去干燥剂并将滤液浓缩,所得的残余物通过硅胶柱色谱法进行分离纯化可得目标产物分子。
图2 2-(三甲基硅烷基)乙氧甲基氯的应用
2-(三甲基硅烷基)乙氧甲基氯中的氯原子具有一定的离去能力,可以在亲核试剂的进攻下发生脱氯官能团化反应,常见的亲核试剂包括叠氮化钠,醇类化合物以及胺类化合物。
在0℃下,将新制备的2-(三甲基硅烷基)乙氧甲基氯缓慢加入异戊醇和二异丙基乙胺在干燥的二氯甲烷中的溶液里。将反应混合物在0℃下搅拌1小时,然后在室温下搅拌14小时。用盐酸溶液处理该混合物,用CH2Cl2提取所得水层,用NaHCO3溶液和盐水洗涤合并的有机相。在真空中浓缩合并的有机相,所得的残余物通过硅胶柱色谱法进行分离纯化。
2-(三甲基硅烷基)乙氧甲基氯化学性质较为稳定,但是对水较为敏感,遇水有分解的可能性。一般要求存放在密封容器内,并放在阴凉,干燥处。储存的地方必须远离氧化剂和火源,放在易燃易爆区,易腐蚀区域。
[1] Zhao, Xiaolin et al Faming Zhuanli Shenqing, 109651422, 19 Apr 2019
[2] Paquette, Leo A. et al Journal of Organic Chemistry, 68(16), 6096-6107; 2003
α-卤代酮是一类亲电活性极高的有机合成砌块,广泛应用于有机合成化学和药物化学中。然而,目前已有的制备方法存在反应时间长、反应条件严苛以及多卤代副产物生成的问题。
为了克服这些缺点,科研工作者发明了一种新的方法,利用二乙酸碘苯作为卤代试剂,以三甲基氯硅烷作为氯代试剂,实现了酮烯醇硅醚制备α-卤代酮的方法。该方法操作简便,反应条件温和,可以高产率地得到α-卤代酮。
具体制备步骤如下:
步骤1:制备烯醇硅醚。将苯丙酮溶解在无水THF中,加入二异丙基氨基锂,搅拌后加入三甲基氯硅烷,反应结束后进行柱层析分离,得到产物1a。
步骤2:制备α-卤代酮。将二乙酸碘苯、苯丙酮烯醇硅醚和三甲基氯硅烷的溶液加入反应瓶中,在室温下搅拌反应,反应结束后进行柱层析分离,得到α-卤代酮。
α-氯代苯丙酮是一种重要的化工原料和药物中间体,具有广泛的应用前景。
[1] 陈小伟, 种思颖, 杜刚刚, 黄丹凤, 王克虎, 苏瀛鹏, & 胡雨来. (2016). 二乙酸碘苯促进芳基酮烯醇硅醚的氯化反应. 有机化学, 36(5), 1028-1033.
1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷是合成端氨基硅油的重要中间体,以其为原料制得的双端氨基改性硅油广泛应用于树脂改性、个人洗护用品、涂料等方面。此外,由于其氨基反应活性高,不仅能与环氧基、异硫氰酸基等不饱和键进行加成反应,又能与醛、酮等化合物进行缩合反应,通过对氨基的改性可以将许多特殊结构引入氨基硅油中,对聚硅氧烷的改性具有重要意义。
目前关于1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的制备的报道,先用六甲基二硅氮烷将氨基硅烷化保护,再以氯铂酸-异丙醇溶液作催化剂进行硅氢加成,再解离脱去硅烷基保护得到1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。上述制备在硅氢加成中由于被保护的丙烯胺对铂催化剂仍然有较强的配位能力,导致催化剂中毒而降低催化效果,产生副产物较多,产品难以进行提纯,产品收率不高,并且催化剂难以回用,导致成本较高。因此,亟需对1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的制备做进一步改进。
图1 1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的合成反应式
(1)将0 .25g顺-二氯二(二乙基硫醚)铂(Ⅱ)用10ml二氯甲烷溶解,加入10 .88g活性炭搅拌均匀,然后在90℃下干燥将溶剂除去,得到负载型顺-二氯二(二乙基硫醚)铂(Ⅱ)催化剂;
(2)将65 .3g烯丙基胺、67 .16g 1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和0 .33g负载型顺-二氯二(二乙基硫醚)铂(Ⅱ)催化剂加入带有搅拌及回流装置的烧瓶中,在回流温度下反应6小时,反应完后将反应液降至室温,过滤出催化剂;
(3)将滤液进行减压蒸馏,收取11mm Hg(lit .)压力下,顶温132℃的馏分,得到1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷55 .31g,经检测样品纯度98 .83%。
[1]WACKER CHEMIE AG Patent: US2012/4436 A1, 2012 ;
1,3-双(2,6-二异丙基苯基)氯化咪唑翁是一种重要的催化剂,在生物学及液晶领域有广泛应用。然而,目前国内鲜有关于1,3-双(2,6-二异丙基苯基)氯化咪唑翁的制备的报道,且其价格昂贵。因此,合成1,3-双(2,6-二异丙基苯基)氯化咪唑翁具有重要的实际意义和商业价值。本文采用2,6-二异丙基苯胺和乙二醛为起始原料,通过一系列反应最终合成了1,3-双(2,6-二异丙基苯基)氯化咪唑翁化合物[1]。
图1 1,3-双(2,6-二异丙基苯基)氯化咪唑翁的合成反应式
在250 mL三口瓶中,按顺序加入甲醇50 mL,2,6-二异丙基苯胺19.7 g,冰醋酸1mL,搅拌。室温下,滴加乙二醛的甲醇溶液(8.71 g乙二醛+50 mL甲醇),约1小时滴加完毕,然后继续反应6小时。停止搅拌,直接过滤反应液,用甲醇淋洗滤饼,干燥4小时,得到亮黄色固体17.73 g,收率为94.3%,液相色谱测得其含量为93.21%。
在氩气保护下,将4.0g的1,4-双(2,6-二异丙基苯基)-1,4-二氮丁二烯、0.4 g多聚甲醛、80 mL乙酸乙酯依次加入250 mL三口瓶中,搅拌。室温下搅拌一段时间后,滴加三甲基氯硅烷(TMSCl)的乙酸乙酯溶液(2 mL TMSCI+2mL乙酸乙酯),滴加完毕后,保持室温反应2小时。将反应液降至0℃,过滤,可得到含量为88.6g的白色粉末状粗产品4.2g。将粗产品按(1 g:5 mL二氯甲烷:2.5 mL乙酸乙酯)的比例重结晶,过滤,可得到3.7 g白色粉末状固体,收率为81.9%,液相测得其含量为98.5%,熔点为297.1℃,质谱(m/t):389[M+]。
(1)合成1,4-双(2,6-二异丙基苯基)-1,4-二氮丁二烯的最佳工艺条件为(按原料2,6-二异丙基苯胺为1 mol计):乙二醛为8.71g(0.6 mol),反应温度为室温,反应时间为6小时,可得到含量为93.2%的1,4-双(2,6-二异丙基苯基)-1,4-二氮丁二烯,收率为94.3%。
(2)合成1,3-双(2,6-二异丙基苯基)氯化咪唑翁的最佳工艺条件为(按1,4-双(2,6-二异丙基苯基)-1,4-二氮丁二烯为1 mol计):多聚甲醛为1.1 mol,反应时间为2小时,反应温度为室温。通过重结晶,可得到含量为98.5%的1,3-双(2,6-二异丙基苯基)氯化咪唑翁,总收率为77.2%。
[1] US,7109348[P].2006-09.19.
甲氧基三甲基硅烷,简称TMSOME,英文名:Trimethyl Methoxysilane,CAS号:1825-61-2,分子量:104.223,密度:0.8±0.1 g/cm3,沸点:57.5±0.0°C at 760 mmHg,分子式:C4H12OSi,闪点:-30.6±0.0°C,无色透明液体,是一种特殊的硅烷封端剂,也常用于提供硅源。
1、专利CN202211121089.8在制备防滑透水砖时,首先将水泥,沙石和改性碳酸钙颗粒加水混合均匀置于模具中,制得沟壑砖,通过红外对沟壑砖进行加热,形成孔道,再用氯化钠渗入孔道进行离子交换,制得多孔沟壑砖,加入改性纳米二氧化钛并进行超声处理时改性纳米二氧化钛结合沉积在多孔沟壑砖表面,在沟壑边缘涂抹脂溶性物质,再沉积甲氧基三甲基硅烷形成疏水表面,将沟壑边缘脂溶性物质溶解并用超声干涉使正硅酸乙酯沉积在沟壑边缘形成亲水尖端,制得防滑透水砖。本发明制备的防滑透水砖具有良好的防滑性能和透水性能。
2、专利CN202111073534.3一种改善根系活力的水稻专用抗倒伏肥料及其制备方法,先将稻壳烧制成稻壳灰,喷雾造粒得到稻壳灰颗粒,接着将稻壳灰颗粒利用甲氧基三甲基硅烷浸渍处理,得到基质;再以稻壳、硅藻、富硒遏蓝菜和山苍子油为原料,接种复合菌剂,第一次发酵,得到预发酵料;然后将基质与预发酵料、无机肥组分搅拌混匀,第二次发酵,干燥,造粒,即得。该肥料可有效抗倒伏,并大大改善根系活力,有利于水稻产量的提高。
3、专利CN202010124750.5公开了一种柔性MXene/Si复合材料及制备方法与应用,其制备方法为:将MXene膜放入电镀液中进行电沉积,在MXene膜表面沉积一层硅膜;所述电镀液为硅源、相转移催化剂与有机溶剂的混合液,所述硅源为四氯化硅、六甲基二硅烷、环戊基三氯硅烷、甲氧基三甲基硅烷、六苯基二硅氧烷、六苯基环三硅氧烷、四(三甲基硅氧基)硅烷、乙氧基三苯基硅烷、三异丙基硅烷、三甲基硅醇钾、三氯硅烷、正硅酸乙酯、溴化硅中的一种或两种以上的混合物,本发明的制备方法不仅简单易行,可以降低生产成本,而且得到的MXene与硅之间有较强的作用力。
[1]郭智霖. 一种防滑透水砖:CN202211121089.8[P]. 2023-01-24.
[2]黑龙江省世纪云天国际贸易有限公司. 一种改善根系活力的水稻专用抗倒伏肥料及其制备方法:CN202111073534.3[P]. 2021-12-03.
[3]山东大学. 一种柔性MXene/Si复合材料及制备方法与应用:CN202010124750.5[P]. 2020-06-16.
甲基锂是一种常用的有机金属试剂,具有广泛的应用领域。它可以用于多种官能团的甲基化、脱除保护基团或合成其他甲基化有机金属试剂。此外,甲基锂还可以作为碱和还原过渡金属等。
与甲基格氏试剂相比,甲基锂与环烃、杂环、脂肪族化合物的1,2-加成反应有不同的选择性。它与酮的亲核加成由于螯合反应而有高的非对映选择性。Lewis酸对该反应的立体选择性也有显著的影响。
将甲基锂转化为有机钛、有机铈或者有机锌后,可以提高其立体选择性。例如,将甲基锂转化为手性钛与苯甲醛发生1,2-加成,产物的立体选择性可以达到99% ee。
甲基锂与酸和酯作用可以得到甲基酮,而用三甲基氯硅烷对该反应进行后处理可得到更好的结果。对于用烷氧羰基和苯甲酰基保护的仲酰肼来说,甲基锂是一个很好的脱酰基试剂。将甲基锂和溴化锂一起与甲硅烷基酮在0°C作用,可以高度立体选择性地得到甲硅烷基烯醇醚。
腈、亚胺以及唑烷都可以作为碳氮不饱和键的1,2-加成的底物。例如,在异丙基苯/THF中,甲基锂与保护的氰醇加成,水解后得到很高产率的甲基甾族酮。而四嗪、吡嗪等芳香杂环的加成反应就很难进行。在具有C2对称性的叔二胺的催化下,芳香亚胺可以与甲基锂发生对映选择性的加成。
甲基锂还可以与邻烯丙基苯甲酰胺成环生成萘酚衍生物。此外,甲基锂可以使环丙基衍生物的偕二溴化物发生重排,得到丙二烯衍生物和一溴取代物的混合物。与偕二溴代环丁烷作用后,甲基锂可以脱除溴并重排得到亚烷基环丙烷。
甲基丙烯酸六氟异丙酯是一种透明无色液体,主要用于合成树脂、涂料,以提高其耐候性、抗水性和耐污染性。此外,它还可用作塑料光纤皮层材料、接触镜片、计算机墨粉,以及医药和农药的中间体。
甲基丙烯酸六氟异丙酯的制备方法如下:
1. 在四口烧瓶中加入1000g六氟异丙醇、880g三乙胺和850g环己酮溶液。
2. 向反应瓶中加入2g对苯二酚阻聚剂。
3. 将反应瓶放置在冰浴锅中,保持温度在5℃。
4. 使用蠕动泵以20ml/min的速率滴加甲基丙烯酰氯。
5. 调节温度至40℃,反应3小时后取样,使用高效液相色谱仪检测,转化率大于85%。
6. 使用10%氢氧化钠溶液将溶液碱性化,然后用纯水中和。
7. 旋蒸脱去溶剂,得到粗产品。
8. 对粗品进行分子蒸馏,得到甲基丙烯酸六氟异丙酯。
经高效液相色谱仪测试,甲基丙烯酸六氟异丙酯纯度大于99.5%,金属离子杂质在100ppb以下,符合半导体行业的质量标准。
在配有机械搅拌、冷凝管和温度计的1L四口烧瓶中,加入对甲氧基苯酚、发烟硫酸和甲基丙烯酸与六氟异丙醇的混合物。反应放热,经常压简单蒸馏得到甲基丙烯酸六氟异丙酯。
甲基丙烯酸六氟异丙酯可以用于制备硬式透氧隐形眼镜。该镜片的成分包括甲基丙稀酸六氟异丙酯、3-(异丁烯酰氧)丙基三(三甲基硅氧烷)硅烷、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、交联剂、2,5-二甲基-2,5-双(2-乙基己酸过氧化)己烷及2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮。通过聚合这些复数单体,可以得到具有优良透氧度、硬度和机械强度的高分子固化物,提高硬式透氧隐形眼镜的舒适度并减少角膜病变。
[1] [中国发明] CN202110103526.2 甲基丙烯酸六氟异丙酯及其制备方法
[2] CN202022678214.8硬式透氧隐形眼镜结构
[3] [中国发明] CN201410764448.0 一种含氟醇的甲基丙烯酸酯的制备方法
本文将介绍如何有效地合成2-溴-3-氟苯甲酸,以期为该化合物的合成和应用提供指导和参考。
简述:2-溴-3-氟苯甲酸是一种苯环类中间体,外观与性状为白色至浅黄色粉末晶体,可溶于甲醇。
合成:
1. 方法一:以间氟三氟甲苯为原料,经硝化、溴化、还原、脱氨基、分离、水解最终得到目标产品2-溴-3-氟苯甲酸,其步骤如下:
(1)硝化:以硫酸作为溶剂,间氟三氟甲苯与硝酸进行硝化反应,其中间氟三氟甲苯与硝酸的摩尔比为1.0:1.6~2.0,反应温度为20~30℃,反应制得4-氟-2-三氟甲基硝基苯;
(2)溴化:以硫酸作为溶剂,选用二溴海因作为溴化试剂,其中4-氟-2-三氟甲基硝基苯与二溴海因的摩尔比为1.2~1.4:1.0,反应温度为20~25℃;此步溴化反应得到含有两个同分异构体3-溴-4-氟-2-三氟甲基硝基苯、5-溴-4-氟-2-三氟甲基硝基苯的溴化混合物;
(3)还原:在水相中,以乙酸或氯化铵为催化剂,用还原铁粉进行还原反应,其中上一步的溴化混合物与还原铁粉的摩尔比为1.0:4.5~5.0,反应温度控制在回流温度;此步还原反应得到含有两个同分异构体4-氟-3-溴-2-三氟甲基苯胺、5-溴-4-氟-2-三氟甲基苯胺的氨基混合物;
(4)脱氨基:在次亚磷酸中进行脱氨基反应,次亚磷酸的加入量为原料重量的1.3~1.5倍,反应温度为20~30℃;反应得到含有2-溴-3-氟三氟甲苯和4-溴-3-氟三氟甲苯的混合物;
(5)分离:经精馏塔减压分馏得到2-溴-3-氟三氟甲苯;
(6)水解:在反应釜中加入硫酸进行水解,反应温度为150~175℃,最终得到目标产品2-溴-3-氟苯甲酸;
2. 方法二:以邻溴氟苯为起始原料合成2-溴-3-氟苯甲酸,其步骤具体如下:
(1)第一步,在有机溶剂I中,邻溴氟苯经二异丙基氨基锂去质子后,与三甲基氯硅烷反应生成3-溴-2-氟苯基三甲基硅烷。有机溶剂I选自四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、环戊基甲基醚或二乙氧基甲烷。在邻溴氟苯与二异丙基氨基锂去质子反应阶段,反应温度为:-80~-30℃,接着与三甲基氯硅烷反应制备3-溴-2-氟苯基三甲基硅烷的阶段,反应温度为:-80~40℃;
(2) 第二步,3-溴-2-氟苯基三甲基硅烷在二异丙基氨基锂作用下形成中间体4-三甲硅基-3-氟-2-溴苯锂盐,然后与二氧化碳反应生成4-三甲硅基-3-氟-2-溴苯甲酸; 3-溴-2-氟苯基三甲基硅烷在二异丙基氨基锂作用下形成中间体4-三甲硅基-3-氟-2-溴苯锂盐的反应阶段,反应温度为:-80~-30℃,接着与二氧化碳反应制备4-三甲硅基-3-氟-2-溴苯甲酸的阶段,反应温度为:-80~40℃;
(3)第三步,在有机溶剂II中,4-三甲硅基-3-氟-2-溴苯甲酸与含氟试剂反应脱三甲硅基得到2-溴-3-氟苯甲酸;
3. 方法三:以邻溴氟苯为起始原料合成2-溴-3-氟苯甲酸,具体步骤如下:
第一步,在有机溶剂I中,邻溴氟苯经二异丙基氨基锂去质子后,与三甲基氯硅烷反应生成3?溴?2?氟苯基三甲基硅烷;第二步,3?溴?2?氟苯基三甲基硅烷在二异丙基氨基锂作用下形成中间体4?三甲硅基?3?氟?2?溴苯锂盐,然后与二氧化碳反应生成4?三甲硅基?3?氟?2?溴苯甲酸;第三步,在有机溶剂II中,4?三甲硅基?3?氟?2?溴苯甲酸与含氟试剂反应脱甲硅基得到2?溴?3?氟苯甲酸。
参考文献:
[1] 申永存,凌敏,张艳,等. 2-甲基-3-氟-4,6-二溴苯甲酸的合成工艺改进[J]. 中国医药工业杂志,2000,31(11):513-515. DOI:10.3969/j.issn.1001-8255.2000.11.019.
[2] 陈卫东. 一种2-溴-3-氟苯甲酸的制备方法:CN201210448009.X[P]. 2013-01-30.
[3] 杭州逸翔化工科技有限公司. 一种2-溴-3-氟苯甲酸的合成方法:CN201711465017.4[P]. 2020-07-31.
[4] 上海晋鲁医药科技有限公司. 一种2-溴-3-氟苯甲酸的合成方法:CN201711465017.4[P]. 2018-05-08.