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三異丙基硅烷是一種合成位阻型有機(jī)硅保護(hù)劑的原料，主要用于保護(hù)各種類型的羥基，特別是在多官能羥基化合物中，可有選擇地進(jìn)行保護(hù)和脫保護(hù)，這對(duì)合成核苷、核苷酸和糖類化合物非常重要；也是合成能具有即使長(zhǎng)期浸漬在海水中也很難出現(xiàn)毛細(xì)裂縫等涂膜缺陷并且能防止或能抑制粘液附著的、具有優(yōu)良的耐水性并可長(zhǎng)期有效地產(chǎn)生防污效果的涂膜的防污涂料組合物的原料，該組合物降低了蒸發(fā)到空氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的含量并具有高度的環(huán)境安全性。目前三異丙基硅烷的合成方法主要有三類：1)以i?Pr3SiCl為原料，用LiAlH4、LiH等還原劑還原。此類反應(yīng)中由于還原劑比較貴，所以一般情況下，不便使用此方法進(jìn)行大量的合成。2)以HSiCl3和i?PrMgCl反應(yīng)制備i?Pr3SiH。類似的反應(yīng)參見(jiàn)。此類反應(yīng)若應(yīng)用到合成i?Pr3SiH，且在以THF為單一溶劑的條件下，會(huì)生成難以分離的雜質(zhì)。3)以HSi(OMe)3和i?PrMgCl反應(yīng)得到i?Pr3SiH。類似的反應(yīng)參見(jiàn),此類反應(yīng)若應(yīng)用到合成i?Pr3SiH時(shí)，由于HSi(OMe)3的價(jià)格昂貴，加之反應(yīng)活性較低，所以產(chǎn)物的收率也比較低，生成的副產(chǎn)物甲氧基氯化鎂又難以除去，不利于工業(yè)化推廣。
三異丙基氯硅烷是一種重要的位阻型有機(jī)硅保護(hù)劑，主要用于保護(hù)各種類型的羥基，特別是在多官能羥基化合物中，可有選擇地進(jìn)行保護(hù)和脫保護(hù)，這對(duì)合成核苷、核苷酸和糖類化合物非常重要；也是合成能具有即使長(zhǎng)期浸漬在海水中也很難出現(xiàn)毛細(xì)裂縫等涂膜缺陷并且能防止或能抑制粘液附著的、具有優(yōu)良的耐水性并可長(zhǎng)期有效地產(chǎn)生防污效果的涂膜的防污涂料組合物的原料，該組合物降低了蒸發(fā)到空氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的含量并具有高度的環(huán)境安全性。其應(yīng)用舉例如下：
1. 制備三異丙基硅基甲基丙烯酸酯：在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于70～90℃溫度條件下將三異丙基硅烷、溶劑和催化劑混合，于3個(gè)小時(shí)內(nèi)滴加甲基丙烯酸進(jìn)行反應(yīng)，過(guò)濾后，取有機(jī)相進(jìn)行減壓精餾，得三異丙基硅基甲基丙烯酸酯。本發(fā)明通過(guò)對(duì)三異丙基硅烷的硅氫的酸解，直接得到三異丙基甲基丙烯酸硅酯，該工藝的原料易得，與其他工藝相比減少了反應(yīng)步驟，降低了成本，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生其他工藝中所產(chǎn)生的副產(chǎn)鹽的問(wèn)題。
2. 制備高純度三異丙基硅醇，包括如下步驟：將三異丙基硅烷(式II化合物)與堿在少量三異丙基硅醇存在的條件下反應(yīng)生成三異丙基硅醇(式I化合物)。本發(fā)明所提供的高純度三異丙基硅醇的制備方法不產(chǎn)生廢水和廢溶劑，后處理過(guò)程簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單的蒸餾就可以得到高純度的三異丙基硅醇，且具有很高的收率，且產(chǎn)品的純度可達(dá)到99.0%以上。
3. 制備一種表面防水保護(hù)劑及其制備和使用方法。該防水保護(hù)劑由以下質(zhì)量百分比的原料組成：10～20％三異丙基硅烷，2～10％正硅酸丁酯，13～20％正辛基三乙氧基硅烷，8～14％異辛基三乙氧基硅烷，3～9％偏硅酸，9～16％偶聯(lián)劑，余量為水。同時(shí)也公開(kāi)了這種表面防水保護(hù)劑的制備方法和使用方法。利用本發(fā)明公開(kāi)的保護(hù)劑可以有效的解決多孔材料的毛細(xì)作用，防止水和其它離子通過(guò)裂縫及毛細(xì)作用進(jìn)入空氣包裹特性材料內(nèi)部，使其耐久性大大提高。本發(fā)明的表面防水保護(hù)劑使用方法簡(jiǎn)單，可直接噴涂于施工后的空氣包裹特性材料表面，并且無(wú)毒、無(wú)異味、阻燃及無(wú)污染，對(duì)施工人員無(wú)副作用。
方法1：一種清潔、高效的合成高純度三異丙基硅烷的方法，包括以下步驟：
1）以四氫呋喃（或甲基四氫呋喃、乙醚、丙醚、正丁醚、二氧六環(huán)、乙二醇二甲醚其中的一種）為溶劑，將金屬鎂和2?氯丙烷反應(yīng)合成異丙基氯化鎂；
2）在弱極性溶劑存在的條件下，以異丙基氯化鎂和三氯氫硅為原料，于低溫條件下制備三異丙基硅烷。以兩步合成法生成三異丙基硅烷，在制備三異丙基硅烷時(shí)，使用了不影響溶劑溶解性的弱極性溶劑，改變了溶劑的極性，以阻止副反應(yīng)的發(fā)生，極大地減少反應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)的難以分離的雜質(zhì)，最終通過(guò)簡(jiǎn)單的蒸餾就可以得到高純度的三異丙基硅烷，產(chǎn)品的純度可達(dá)到99%。
方法2：一種方便工業(yè)化生產(chǎn)的、清潔、高效的合成高純度三異丙基氯硅烷的方法。技術(shù)方案包括以下步驟：1）將三異丙基硅烷和氧化劑反應(yīng)制備三異丙基硅醇；具體步驟為：在裝有攪拌器，溫度計(jì)，冷凝管的500ml的四口燒瓶中，加入158.3g（1mol）三異丙基硅烷和0.1～50%的催化劑（碘或溴或金屬鹵化物MX或鹵化氫中的一種，X為Cl、Br或I），氮?dú)獗Ｗo(hù)，在70～110℃下滴加濃度為50%的雙氧水68g（1mol），約4h滴加完畢，在70～110℃保溫2h后，降溫至室溫，靜置1h，分出水相，得到三異丙基硅醇174g。該產(chǎn)物由氣相色譜法分析顯示了99.5%的含量。本步驟反應(yīng)式如下：
2）以三異丙基硅醇和氯化氫氣體為原料，在-5～5℃的溫度條件下制備三異丙基氯硅烷。具體為：在裝有攪拌器，溫度計(jì)，冷凝管的500ml的四口燒瓶中，加入174.3g（1mol）三異丙基硅醇和3～30%無(wú)水硫酸鈉，再加入0.3-0.5%的季銨鹽催化劑R4N+X-，氮?dú)獗Ｗo(hù)，在-5～5℃下通入HCl氣體，氣相色譜跟蹤監(jiān)測(cè)，當(dāng)三異丙基氯硅烷硅烷的含量達(dá)到99.%以上時(shí)，停止通入HCl，繼續(xù)攪拌1h后，停止攪拌，靜置1h，分出水相，得到產(chǎn)物191g。該產(chǎn)物由氣相色譜法分析含量≥99%。本步驟反應(yīng)式如下：
[1] CN201310131231.1一種高純度三異丙基硅烷的合成方法
[2] CN201310136166.1一種高純度三異丙基氯硅烷的合成方法
[3] CN201810623450.4一種三異丙基硅基甲基丙烯酸酯的制備方法
[4] CN201610172261.0一種三異丙基硅醇的制備方法
[5] CN201711203882.1一種表面防水保護(hù)劑及其制備和使用方法