3-chloropropyltrimethoxysilane, juga dikenali sebagai (3-Chloropropyl) trimethoxysilane, CAS 2530-87-2, formula molekul C6H15ClO3Si, ialah cecair lutsinar berwarna kuning muda atau kuning muda dengan bau pedas yang terurai apabila bersentuhan dengan air. Stabil pada suhu dan tekanan bilik, tetapi elakkan sentuhan dengan oksidan, asid, bes dan lembapan. Larut dalam pelbagai pelarut organik seperti benzena, etanol, dan petrol, tetapi tidak larut dalam air. Ciri ini menjadikannya boleh digunakan secara meluas dalam sintesis organik dan pengeluaran kimia. Ia boleh berfungsi sebagai perantaraan dalam sintesis organik dan memainkan peranan penting dalam tindak balas kimia sintetik. Ia adalah sebatian silikon organik penting yang digunakan terutamanya dalam bidang ejen gandingan, seperti pemprosesan gentian kaca untuk meningkatkan lekatan dengan resin epoksi, dan sesuai untuk pelekat gandingan atau bahan komposit seperti resin epoksi, poliuretana, poliamida, dan lain-lain. digunakan sebagai agen rawatan permukaan untuk meningkatkan kebolehbasahan dan lekatan bahan. Ia boleh digunakan pada pelbagai jenis permukaan, seperti kaca, logam dan plastik, untuk aplikasi seperti salutan, ikatan dan pengubahsuaian.
|
Formula Kimia |
C6H15ClO3Si |
|
Misa tepat |
189 |
|
Berat Molekul |
199 |
|
m/z |
198 (100.0%), 200 (32.0%), 199 (6.5%), 199 (5.1%), 200 (3.3%), 201 (2.1%), 201 (1.6%), 202 (1.1%) |
|
Analisis Unsur |
C, 36.27; H, 7.61; Cl, 17.84; O, 24.15; Si, 14.13 |
|
|
|
Tujuan:
1. Kloropropil=trimetoksisilane (CAS 2530-87-2) untuk penyediaan - Aminopropil 3 trimetoksisilane, n- - Aminoetil- - Aminopropil
Trimethoxysilane - Methacryloyloxypropyl trimethoxysilane ialah bahan mentah utama pelbagai agen gandingan silane.
2. Chloropropyl e-methoxysilane (CAS 2530-87-2) digunakan sebagai bantuan pemprosesan getah untuk menggandingkan sebatian tak organik dalam pelbagai getah terhalogen
Pengisi, seperti getah berhalogen seperti getah neoprena J, getah butil berklorin, polietilena sulfat, dsb., untuk memperbaiki pelbagai sifat fizikal dan mekanikal.
3. Mensintesis sebatian organosilikon yang mengandungi kation ammonium kuaterner, yang digunakan sebagai agen penamat anti acuan dan anti bau, dan mempunyai aktiviti pensterilan khas, anti bau, anti statik dan permukaan.
3-chloropropyltrimethoxysilane, juga dikenali sebagai (3-chloropropyl) trimethoxysilane, dengan nombor CAS 2530-87-2, ialah sebatian silikon organik yang penting. Aplikasi utamanya termasuk berfungsi sebagai agen gandingan, pengubah suai bahan, dan perantaraan dalam tindak balas kimia.
1. Meningkatkan lekatan antara gentian kaca dan resin epoksi
Salah satu kegunaan utamanya adalah sebagai agen gandingan, digunakan untuk merawat gentian kaca untuk meningkatkan lekatannya dengan resin epoksi. Dalam proses pembuatan bahan komposit, gentian kaca adalah bahan penguat yang biasa digunakan, tetapi kekuatan ikatannya dengan matriks resin selalunya tidak cukup kuat, yang boleh menjejaskan prestasi keseluruhan bahan komposit dengan mudah. Dengan menggunakannya untuk merawat permukaan gentian kaca, kumpulan silane boleh diperkenalkan pada permukaannya, dengan itu meningkatkan kekuatan ikatan dengan matriks resin seperti resin epoksi, dan meningkatkan sifat mekanikal dan ketahanan bahan komposit.
2. Sesuai untuk pelbagai sistem polimer
Sebagai tambahan kepada gentian kaca dan resin epoksi, ia juga sesuai untuk pelbagai sistem polimer seperti poliuretana, poliamida, dll. Dalam sistem ini, ia juga boleh berfungsi sebagai agen gandingan yang berkesan, meningkatkan ikatan antara muka antara polimer dan bahan atau pengisi bukan organik , dan meningkatkan prestasi keseluruhan bahan komposit.
Pengubah suai bahan
1. Permukaan ayak molekul yang diubah suai
Ia juga biasa digunakan sebagai bahan untuk mengubah suai permukaan penapis molekul. Dengan memperkenalkan kumpulan aktif seperti amino, tiol, atau kumpulan cecair ionik pada permukaannya, bahan mesoporous dengan sifat yang sangat baik boleh disediakan. Bahan ayak molekul yang diubah suai ini mempunyai prospek aplikasi yang luas dalam pemangkinan, penjerapan, pengasingan dan bidang lain.
2. Memperbaiki sifat permukaan bahan
Di samping itu, ia juga boleh digunakan untuk memperbaiki sifat permukaan bahan lain. Sebagai contoh, dengan memperkenalkan kumpulan silane pada permukaannya, hidrofobisiti, rintangan haus, rintangan kakisan, dan sifat lain bahan boleh dipertingkatkan, dengan itu meningkatkan hayat perkhidmatan dan kestabilannya.
1. Sintesis agen gandingan silane lain
Ia juga merupakan perantara tindak balas kimia penting yang boleh digunakan untuk mensintesis agen gandingan silane lain. Ejen gandingan silane ini mempunyai nilai aplikasi yang luas dalam bidang seperti kejuruteraan kimia dan sains bahan. Melalui reka bentuk dan pengoptimuman tindak balas yang rasional, agen gandingan silane dengan struktur dan sifat tertentu boleh diperolehi untuk memenuhi keperluan bidang yang berbeza.
2. Mengambil bahagian dalam pelbagai tindak balas kimia
Selain digunakan untuk mensintesis agen gandingan silane, ia juga boleh mengambil bahagian dalam pelbagai tindak balas kimia. Sebagai contoh, ia boleh mengalami tindak balas pemeluwapan dengan sebatian seperti alkohol dan amina untuk menghasilkan sebatian organosilikon dengan fungsi tertentu. Sebatian ini mempunyai prospek aplikasi yang luas dalam bidang seperti perubatan, racun perosak, pewarna, dll.
Sintesis 3-chloropropyl trimethoxysilane:
Lengkapkan 1L dengan termometer, tiub pemeluwap dan corong / pengadun titisan dua kali Dalam kelalang tiga port, tambahkan 200ml petroleum eter (60~90 darjah C) dan sedikit zeolit ke botol, dan letakkan 636g (3.0mol) 3-chloropropyl trichlorosilane dan 304g (9.5mol) metanol kontang masing-masing dalam dua corong. Eter petroleum dipanaskan dalam mandi minyak untuk refluks. Pada masa yang sama, metanol dan 3-chloropropyl trichlorosilane ditambah titisan melalui dua corong untuk memasuki botol tindak balas selepas dicampur oleh pengadun. Semasa proses menjatuhkan, suhu tindak balas dikekalkan pada kira-kira 50 darjah C. HCI yang dihasilkan oleh tindak balas dijalankan dengan mendidih eter petroleum dan diserap oleh larutan akueus NaOH selepas melalui paip pemeluwapan dan menara pengeringan. Selepas makan, teruskan refluks selama 3j sehingga suhu cecair tindak balas tidak lagi meningkat. Campuran tindak balas telah disuling di bawah tekanan yang dikurangkan, dan pecahan 96~98c/4.0kpa (BP 196 "C) dikumpulkan untuk mendapatkan 574g 3-chloropropyl trimethoxysilane, dengan hasil 96%.
Walau bagaimanapun, terdapat beberapa masalah dalam sintesis sebenar: pertama, disebabkan oleh penggunaan asid kloroplatinik (HPL clo. 6H2O) dalam tindak balas hidrosilasi Sebagai pemangkin, ia membawa keburukan berikut:
(1) suhu permulaan tindak balas adalah tinggi dan tempoh aruhan adalah panjang. Secara amnya, apabila tindak balas dimulakan pada 70 ~ 80'c, tempoh induksi berkisar antara lebih daripada sepuluh minit hingga beberapa hingga sepuluh minit.
(2) Kelajuan tindak balas adalah perlahan, dan proses pemakanan sering mengurangkan suhu tindak balas, yang mengehadkan kelajuan penyusuan dan memanjangkan masa tindak balas.
(3) Hasil 3-chloropropyl trichlorosilane adalah rendah dan tidak stabil, secara amnya hanya 40~60%. Kedua, HCl yang dijana dalam alkoholisis 3-kloropropil trichlorosilane adalah sukar untuk dihapuskan, mengakibatkan tindak balas sampingan yang mengurangkan hasil alkoholisis.
Sintesis menggunakan alil klorida dan dikloromethoksisilane
2-methylanthraquinone mempunyai satu siri sifat fizikal yang unik, termasuk rupa serbuk kristal kuning, takat lebur dan takat didih yang tinggi, ketumpatan sederhana, takat kilat yang tinggi, keterlarutan yang baik dalam pelarut organik, dan indeks biasan tertentu dan tekanan wap. Sifat fizikal ini bukan sahaja menyediakan asas untuk pengenalpastian, penyimpanan, dan pengangkutan sebatian, tetapi juga meletakkan asas untuk penyelidikan mendalam mereka dalam tindak balas kimia, pemisahan dan penulenan, dan bidang aplikasi.
Tindak balas penambahan
1. Mekanisme dan keadaan tindak balas
Dalam langkah pertama, tindak balas penambahan antara alil klorida (CH2=CHCH2Cl) dan dikloromethoxysilane (Cl2Si (OCH3) 2) ialah proses penambahan elektrofilik biasa. Atom silikon dalam dikloromethoksisilane mempamerkan cas positif tertentu kerana sambungan dua atom klorin, dan boleh bertindak sebagai reagen elektrofilik untuk menyerang ikatan berganda karbon karbon dalam alil klorida. Tindak balas ini biasanya dijalankan dengan kehadiran pemangkin (seperti platinum, paladium, dan pemangkin logam berharga lain) untuk mengurangkan tenaga pengaktifan tindak balas. Sementara itu, adalah perlu untuk mengawal suhu tindak balas dan pelarut untuk mengoptimumkan hasil dan selektiviti.
2. Persamaan kimia
Dengan mengandaikan tindak balas berjalan tepat seperti yang dijangkakan, tanpa mengambil kira sebarang hasil sampingan atau isomer, persamaan tindak balas boleh dinyatakan sebagai:
CH2=CHCH2Cl+Cl2Si(OCH3)2 → ClCH2CH(Cl)CH2Si(OCH3)2+HCl
Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa persamaan ini tidak secara langsung mencerminkan produk perantaraan sebelum alkoholisis metanol, kerana dalam tindak balas sebenar, satu atom klorin dikloromethoxysilane boleh terlebih dahulu menambah kepada ikatan berganda, manakala atom klorin yang lain digantikan oleh kumpulan metoksi, membentuk perantaraan yang serupa dengan ClCH2CH=CH2Si (OCH3) (walaupun perantaraan ini mungkin tidak stabil dan sukar dipisahkan secara langsung). Walau bagaimanapun, untuk memudahkan perbincangan, kami telah menulis secara langsung produk tindak balas 'satu langkah' hipotesis di sini.
Tindak balas alkoholisis selanjutnya dengan metanol untuk menghasilkan - chloropropyltrimethoxysilane
1. Mekanisme dan keadaan tindak balas
Dalam langkah kedua, atom klorin (kini melekat pada atom silikon) dalam klorin yang mengandungi produk perantaraan yang diperoleh pada langkah sebelumnya (tanpa mengira struktur spesifiknya) akan menjalani tindak balas alkohol dengan metanol. Ini adalah tindak balas penggantian nukleofilik biasa, di mana kumpulan hidroksil (- OH) metanol bertindak sebagai nukleofil untuk menyerang atom klorin pada atom silikon, membentuk ikatan oksigen silikon baharu dan melepaskan hidrogen klorida (HCl) sebagai hasil sampingan. Tindak balas ini juga memerlukan pemangkin (seperti hidroksida logam alkali, karbonat, atau bes organik) untuk menggalakkan serangan nukleofilik, dan mungkin perlu dijalankan pada suhu tertentu untuk mempercepatkan kadar tindak balas.
2. Persamaan kimia
Memandangkan pelbagai perantaraan yang mungkin terbentuk dalam tindak balas sebelumnya (walaupun kami tidak menyatakannya di sini), kami boleh terus menulis persamaan tindak balas alkoholisis daripada klorin yang mengandungi produk perantaraan kepada produk sasaran - chloropropyltrimethoxysilane:
ClCH2CH(Cl)CH2Si(OCH3)2+2CH3OHCH2=CHCH2Si(OCH3)3Cl+2HCl
Walau bagaimanapun, sila ambil perhatian bahawa bahan permulaan ClCH2CH (Cl) CH2Si (OCH3) 2 dalam persamaan ini ialah perwakilan yang dipermudahkan dan sebenarnya mungkin merupakan perantaraan yang lebih kompleks atau campuran satu siri perantaraan. Di samping itu, oleh kerana tindak balas alkoholisis mungkin berlaku serentak pada dua atom klorin pada atom silikon (walaupun keadaan ini mungkin tidak menguntungkan secara kinetik), pengedaran dan selektiviti produk mungkin perlu dipertimbangkan dalam tindak balas sebenar.
Kaedah penambahan langsung - sintesis chloropropyltrimethoxysilane
1. Mekanisme dan keadaan tindak balas
Dalam kaedah sintesis kedua, trimethoxysilane (Si (OCH3) 4) dan - kloropropena (CH2=CHCH2Cl) ditambah terus untuk mendapatkan produk. Tindak balas ini juga merupakan proses penambahan elektrofilik, di mana atom silikon trimetoksisilane bertindak sebagai pusat elektrofilik untuk menyerang ikatan berganda karbon karbon - kloropropena. Tindak balas ini biasanya dijalankan dengan kehadiran pemangkin seperti mangkin logam berharga seperti platinum, paladium, atau mangkin berasid, dan memerlukan kawalan suhu tindak balas dan pelarut untuk mengoptimumkan hasil dan selektiviti.
2. Persamaan kimia
Untuk sintesis penambahan langsung chloropropyltrimethoxysilane, kita boleh menulis persamaan kimia berikut:
Si(OCH3)4+CH2=CHCH2Cl → CH3OCH2CH2+CH2Si(OCH3)3Cl
Walau bagaimanapun, sila ambil perhatian bahawa struktur produk dalam persamaan di atas tidak sepenuhnya tepat, seperti dalam tindak balas sebenar, atom klorin lebih berkemungkinan melekat pada atom karbon berhampiran ikatan berganda, membentuk3-chloropropyltrimethoxysilane(ClCH2CH2CH2Si (OCH3) 3), dan bukannya struktur di mana kumpulan metil terletak di sebelah atom silikon seperti yang ditunjukkan dalam persamaan. Oleh itu, persamaan kimia yang betul hendaklah:
Si(OCH3)4+CH2=CHCH2Cl → ClCH2CH2CH2Si(OCH3)3
Tindak balas ini adalah penambahan Markovnikov biasa, di mana reagen elektrofilik (dalam kes ini, atom silikon) lebih suka menyerang atom karbon ikatan berganda yang mengandungi lebih banyak atom hidrogen.
Daripada perbincangan di atas, kita dapat melihat bahawa kedua-dua kaedah untuk mensintesis kloropropyltrimethoxysilane masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan yang tersendiri. Kaedah pertama melibatkan tindak balas dua langkah (penambahan dan alkoholisis) untuk mendapatkan produk sasaran, yang mungkin mempunyai selektiviti yang lebih tinggi walaupun mempunyai beberapa langkah; Kaedah kedua melibatkan tindak balas penambahan terus satu langkah untuk mendapatkan produk, yang mudah tetapi mungkin memerlukan keadaan tindak balas yang lebih ketat untuk mengawal selektiviti. Dalam aplikasi praktikal, kaedah sintesis yang paling sesuai boleh dipilih berdasarkan keperluan dan keadaan tertentu. Sementara itu, perhatian juga harus diberikan untuk mengoptimumkan keadaan tindak balas untuk meningkatkan hasil dan selektiviti.
Cool tags: 3-chloropropyltrimethoxysilane cas 2530-87-2, pembekal, pengilang, kilang, borong, beli, harga, pukal, untuk dijual