含氫硅烷的硅氫加成反應及其催化劑負載化研究.pdf

1、有機硅化合物及有機硅材料廣泛應用于石油、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)將其應用于電子、新材料和生命科學等高新科學技術領域。硅氫加成反應是得到含有Si-C鍵有機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。
　　 硅氫加成反應是有機硅化學中研究最多，應用最廣的化學反應之一。目前，工業(yè)上廣泛使用的硅氫加成反應催化劑是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，常用的Speier催化劑對該反應催化選擇性不高，很容易得到二次加成副產物(即生成的乙烯基硅烷還可與原料含氫硅烷進行硅氫加成反應)。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作為上述反應的催化劑，并與Speier催化劑、Pt-PPh3絡合物催化劑

3、進行了比較，發(fā)現Pt-PMVs催化劑的催化效果最好；此外，發(fā)現采用乙炔氣體與含氫硅烷混合進樣的加料方式也可以顯著提高反應的選擇性和產物收率。結果表明，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行硅氫加成反應，各自在最佳的反應溫度、催化劑濃度等條件下，相應的目標產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來制備一種新型的長鏈硅烷偶聯(lián)劑。結果表明，得到兩種硅氫加成產物，分別為α加成產物和β加成產物(主要產物)，此外，還產生少量其它副產物，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，三甲氧基硅烷的轉化率達到95.8％，α加成和β加成產物兩者

5、的總收率也高達90.9％；二氫月桂烯醇與三乙氧基硅烷在最佳的反應條件下，三乙氧基硅烷的轉化率為93.2％，產物總收率為90.8％。
　　 第三部分是制備Pt的負載型催化劑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，更不能重復使用，因此不利于大規(guī)模工業(yè)化生產應用。為此，本文以埃洛石納米管(HNTS)為載體，殼聚糖(CS)為配體，氯鉑