乙烯基三甲基硅烷

一、有机合成砌块（核心应用）

1. 双键的加成与官能团化反应

• 亲电加成（引入官能团）：
  乙烯基的双键可与卤化氢（HCl、HBr）、卤素（Br₂）等发生亲电加成，三甲基硅基通过电子效应（给电子）使双键电子云密度增加，反应更易进行，且加成产物中硅基可后续转化：

• 与 HBr 加成生成 CH₃CHBr-Si (CH₃)₃，硅基可通过氟离子（如 TBAF）去除，得到 1 - 溴丙烷（区域选择性制备卤代烷）；

• 与次氯酸（HOCl）加成生成 CH₂(OH) CHCl-Si (CH₃)₃，水解后得到邻氯乙醇衍生物（避免传统方法的副反应）。

• 氧化反应（制备醛、酮）：
  双键经臭氧氧化（O₃）或高锰酸钾氧化，生成含硅基的醛（如 CH₃CHO 的硅基保护类似物），三甲基硅基可稳定醛基（避免进一步氧化），后续脱硅得到纯醛（用于精细化工合成）。

2. 硅基的导向与保护作用

• 区域选择性反应：
  在烯烃聚合或环化反应中，三甲基硅基的空间位阻可引导反应方向（如 Diels-Alder 反应中作为 “导向基团”），确保产物的区域选择性（减少异构体）。

• 羟基 / 氨基保护基前体：
  虽然自身不直接作为保护基，但通过双键反应生成的硅基衍生物可作为临时保护基（如保护醇羟基），反应条件温和（脱保护用氟离子），适合敏感分子的合成。

3. 偶联与聚合反应

• 交叉偶联反应：
  与芳基卤化物在 Pd 催化剂作用下发生 Heck 偶联，生成芳基取代的烯烃（如 Ph-CH=CH-Si (CH₃)₃），硅基后续可转化为其他官能团（如羟基），用于合成芳香烯烃衍生物（香料或药物中间体）。

• 自由基聚合单体：
  双键可参与自由基聚合，生成含硅基的聚合物（如聚乙烯基三甲基硅烷），硅基赋予聚合物疏水性和耐候性（用于涂料或防水薄膜）。

二、高分子材料改性（重要应用）

1. 有机硅聚合物合成

• 聚硅氧烷改性：
  与含乙烯基的硅氧烷单体（如乙烯基三甲氧基硅烷）共聚，三甲基硅基的引入降低聚合物的玻璃化温度（Tg），提升低温柔韧性（如用于硅橡胶，适应极端低温环境）。

• 有机 - 无机杂化材料：
  作为有机相单体，与无机硅源（如正硅酸乙酯）通过溶胶 - 凝胶法共聚，生成的杂化材料兼具有机相的柔韧性和无机相的耐腐蚀性（用于涂层或电子封装材料）。

2. 塑料与橡胶改性

• 聚乙烯（PE）/ 聚丙烯（PP）改性：
  共聚时引入乙烯基三甲基硅烷，硅基的疏水性使塑料表面抗油污（如食品包装膜），同时提升耐化学性（抵抗酸碱侵蚀）。

• 橡胶耐老化改进：
  加入橡胶（如丁苯橡胶）中，硅基可捕获自由基（延缓氧化老化），延长橡胶使用寿命（如轮胎、密封件）。