甲基二乙氧基硅烷既含有可水解的硅乙氧基,又含有活泼的硅氢键。通过硅氢键与一系列烯类单体在铂催化剂存在下发生硅氢加成反应,可引入不同的官能团,得到各种硅烷偶联剂;若用作聚醚的封端基,则可得到有机硅改性聚醚密封胶的基础胶。

甲基二乙氧硅烷的合成大多采用的是利用甲基二氯硅烷直接以乙醇醇解制得,也有选用烷氧基硅烷和含氢硅油进行裂解,但后者一般在实验室选用。而在醇解反应中副产的氯化氢对反应影响较大,在HCl的存在下甲基二乙氧基硅烷会醇解,生成甲基三乙氧基硅烷,而且未及时除去的HCl与乙醇生成的水又导致反应产物中Si-OEt水解,缩聚,使得醇解产物是一个复杂的混合物。所以排除反应过程中的氯化氢和水是合成甲基二乙氧基硅烷首要的前提。如何解决氯化氢的影响是本课题的关键,例如,USP4851588中Nishida等人选用高沸点溶剂十氢化萘和低沸溶剂正戊烷存在下,采用釜式滴加乙醇进行醇解,收率最高达88%。而USP4228092中Kotzsch在无溶剂存在下,提高反应温度进行醇解,回流冷凝温度-80℃,收率达92.4%。目前国内还没有对合成甲基二乙氧硅烷的研究报道,而国外,如日本信越和美国道康宁公司研究所等都有研究报道。
合成研究
余淑娴等人以MeSiHCl2和EtOH为原料,分别采用溶剂法、酸吸收剂法、气-液相反应法合成了甲基二乙氧基硅烷,结果表明:溶剂法效果较好,产物含量高达78%左右;其最佳合成条件为:用正己烷作溶剂,MeSiHCl2和EtOH的摩尔比为1:1.9,EtOH以一定的速度滴入MeSiHCl2,溶液中,控制反应温度在33℃左右,反应时间2h。其甲基二乙氧基硅烷的含量可达78%左右。经进一步分离、纯化,可得甲基二乙氧基硅烷,用作有机硅改性聚醚的封端基和硅烷偶联剂[1]。

应用
刘国旺等人以乙炔和甲基二乙氧基硅烷为原料,在Pt的金属络合物催化剂作用下,进行硅氢加成反应,合成了甲基乙烯基二乙氧基硅烷。实验中考察了反应温度,聚甲基乙烯基硅氧烷(PMVS)含量以及甲基二乙氧基硅烷投料速度对反应选择性和产物收率的影响。研究表明,在以甲苯为溶剂,Pt浓度为25~35ppm,反应温度80℃,PMVS与Pt质量比12,甲基二乙氧基硅烷投料速度5.0mL/h时,反应选择性高达93.7%,甲基乙烯基二乙氧基硅烷收率达到84.8%[2]。
参考文献
[1] 余淑娴,应水良. 甲基二乙氧基硅烷的合成[J]. 南昌大学学报(理科版),2005,29(2):146-150. DOI:10.3969/j.issn.1006-0464.2005.02.011.
[2] 刘国旺,马国维,周尚寅,等. 硅氢加成法合成甲基乙烯基二乙氧基硅烷[J]. 科技通报,2011,27(1):71-74. DOI:10.3969/j.issn.1001-7119.2011.01.014.