含氫硅烷的硅氫加成反應(yīng)及其催化劑負(fù)載化研究.pdf

1、有機(jī)硅化合物及有機(jī)硅材料廣泛應(yīng)用于石油、建筑、電氣、紡織、汽車等傳統(tǒng)工業(yè)部門，除此之外，人們還在開發(fā)將其應(yīng)用于電子、新材料和生命科學(xué)等高新科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。硅氫加成反應(yīng)是得到含有Si-C鍵有機(jī)硅化合物的重要手段，使用該法可以制備許多其它方法難以得到的含官能基化合物。
　　 硅氫加成反應(yīng)是有機(jī)硅化學(xué)中研究最多，應(yīng)用最廣的化學(xué)反應(yīng)之一。目前，工業(yè)上廣泛使用的硅氫加成反應(yīng)催化劑是Speier催化劑(氯鉑酸的異丙醇溶液)，但該催化劑也有其局

2、限性。本文第一部分研究了通過硅氫加成反應(yīng)來制備乙烯基硅烷偶聯(lián)劑。針對乙炔與含氫硅烷(三乙氧基硅烷、甲基二氧基硅烷、三氯硅烷和甲基二氯硅烷)的硅氫加成反應(yīng)，常用的Speier催化劑對該反應(yīng)催化選擇性不高，很容易得到二次加成副產(chǎn)物(即生成的乙烯基硅烷還可與原料含氫硅烷進(jìn)行硅氫加成反應(yīng))。本實驗主要通過改變以Pt為活性組分的催化體系的配體來制備另一均相催化劑Pt—PMVS作為上述反應(yīng)的催化劑，并與Speier催化劑、Pt-PPh3絡(luò)合物催化劑

3、進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)Pt-PMVs催化劑的催化效果最好；此外，發(fā)現(xiàn)采用乙炔氣體與含氫硅烷混合進(jìn)樣的加料方式也可以顯著提高反應(yīng)的選擇性和產(chǎn)物收率。結(jié)果表明，乙炔分別與三乙氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷、三氯硅烷和甲基二氯硅烷進(jìn)行硅氫加成反應(yīng)，各自在最佳的反應(yīng)溫度、催化劑濃度等條件下，相應(yīng)的目標(biāo)產(chǎn)物乙烯基硅烷的選擇性分別為97.7％，94.0％，99.4％，98.8％；收率分別為95.5％，85.3％，61.3％，97.6％。
　　 第二部

4、分是將該均相催化劑Pt-PMVS絡(luò)合物用于催化二氫月桂烯醇與三甲(乙)氧基硅烷的硅氫加成反應(yīng)來制備一種新型的長鏈硅烷偶聯(lián)劑。結(jié)果表明，得到兩種硅氫加成產(chǎn)物，分別為α加成產(chǎn)物和β加成產(chǎn)物(主要產(chǎn)物)，此外，還產(chǎn)生少量其它副產(chǎn)物，如四甲(乙)氧基硅烷和甲(乙)醇等。二氫月桂烯醇與三甲氧基硅烷在反應(yīng)溫度80℃，Pt與三甲氧基硅烷的摩爾比在2.4×10-5，并以一定量甲苯為溶劑的條件下，三甲氧基硅烷的轉(zhuǎn)化率達(dá)到95.8％，α加成和β加成產(chǎn)物兩者

5、的總收率也高達(dá)90.9％；二氫月桂烯醇與三乙氧基硅烷在最佳的反應(yīng)條件下，三乙氧基硅烷的轉(zhuǎn)化率為93.2％，產(chǎn)物總收率為90.8％。
　　 第三部分是制備Pt的負(fù)載型催化劑Pt-CS/HNTs并評價其催化性能。由于Pt為貴金屬，雖然均相催化劑Pt-PMVs對上述反應(yīng)具有很高的催化活性和選擇性，但催化劑分離回收困難，更不能重復(fù)使用，因此不利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。為此，本文以埃洛石納米管(HNTS)為載體，殼聚糖(CS)為配體，氯鉑