1.一种连续制备氨丙基烷氧基硅烷的方法,其特征是:将氨气溶于离子液体达到饱
和状态,依次加入氯丙基烷氧基硅烷、催化剂、吸收剂形成混合液,将混合液通过柱塞泵注
入到微通道反应器中进行反应,在微通道反应器末端收集产物,减压蒸馏分离得到氨丙基
2.根据权利要求1所述的连续制备氨丙基烷氧基硅烷的方法,其特征是:所述的离子
3.根据权利要求1所述的连续制备氨丙基烷氧基硅烷的方法,其特征是:所述的氯丙
基烷氧基硅烷为γ‑氯丙基三乙氧基硅烷、γ‑氯丙基甲基二乙氧基硅烷、γ‑氯丙基三甲氧
4.根据权利要求1所述的连续制备氨丙基烷氧基硅烷的方法,其特征是:所述的催化
5.根据权利要求1所述的连续制备氨丙基烷氧基硅烷的方法,其特征是:所述的吸收
6.根据权利要求1所述的连续制备氨丙基烷氧基硅烷的方法,其特征是:所述的氯丙
7.根据权利要求1所述的连续制备氨丙基烷氧基硅烷的方法,其特征是:所述的氯丙
8.根据权利要求1所述的连续制备氨丙基烷氧基硅烷的方法,其特征是:反应温度为
9.根据权利要求1所述的连续制备氨丙基烷氧基硅烷的方法,其特征是:反应时的流
10.根据权利要求1所述的连续制备氨丙基烷氧基硅烷的方法,其特征是:所述的微
应,分子中氨基和烷氧基官能团分别用来偶联有机高分子和无机填料,增强其粘结性,提高
产品的机械、电气、耐水、抗老化等性能,另外还可作为补强剂、交联促进剂、树脂改性剂等,
氨丙基烷氧基硅烷的合成方法主要有三种:第一种方法是专利CN105669739A和
CN110506046A所涉及的硅氢加成法,含氢烷氧基硅烷与烯丙基胺,在铂、铑或铱等催化剂,
常压及一定温度条件下通过硅氢加成反应制备氨丙基烷氧基硅烷,然而该方法因烯丙基胺
反应活性高,导致硅氢加成反应生成γ位和β位的同分异构体产物,目标产物收率低、难分
离及提纯。第二种方法是专利CN109517005A所涉及的加氢还原法,氰乙基烷氧基硅烷在加
压及催化剂条件下同氢气发生还原反应制备氨丙基烷氧基硅烷,但是因原料氰乙基烷氧基
硅烷成本高,且加氢还原反应对工艺及设备要求苛刻,导致该方法难以实现工业化应用。第
三种方法是专利CN101768180A和CN113501839A所涉及的氨解法,氯丙基烷氧基硅烷与氨气
(液氨)两种原料在高温度高压力条件下,通过氨亲核取代反应制备氨丙基烷氧基硅烷,虽然该
方法是目前工业生产里主要途径,但是还存在反应条件苛刻(高温度高压力)、氨需求量大且利
用率低(摩尔比过量20倍以上)、副产物多(氯化氨盐及仲、叔氨丙基烷氧基硅烷)等缺陷。此
外,工业中制备氨丙基烷氧基硅烷常采用间歇釜式反应器,批次之间稳定性差,连续化生产
状态,依次加入氯丙基烷氧基硅烷、催化剂、吸收剂形成混合液,将混合液通过柱塞泵注入
到微通道反应器中进行反应,在微通道反应器末端收集产物,减压蒸馏分离得到氨丙基烷
所述的氯丙基烷氧基硅烷为γ‑氯丙基三乙氧基硅烷、γ‑氯丙基甲基二乙氧基硅
烷、γ‑氯丙基三甲氧基硅烷或γ‑氯丙基甲基二甲氧基硅烷,优选γ‑氯丙基三乙氧基硅
所述的催化剂为溴化亚铜(CuBr)或氯化亚铜(CuCl),优选氯化亚铜(CuCl)。
工业生产中应用的氨解法,本发明方法中加入了离子液体作为反应介质,既能提高氨与氯
丙基烷氧基硅烷的溶解性,又因其分子极性大,进而促进氨亲核取代反应活性,使该反应能
在常温常压下进行,且氨需求量少、利用率高。加入氯化亚铜催化剂,降低反应活化能,减少
仲、叔氨丙基烷氧基硅烷副产物生成。加入氧化锌作为酸吸收剂,与产物盐酸反应生成氯化
锌,减少氯化氨盐副产物生成,且促进反应正向进行,同时生成的氯化锌补充到离子液体中
(1) 本发明方法创新性的加入离子液体作为反应介质,既能提高氨与氯丙基烷氧
基硅烷的溶解性,又因其分子极性大,进而促进氨亲核取代反应活性,使该反应能在常温常
(2) 本发明方法加入氯化亚铜或溴化亚铜作催化剂,降低反应活化能,减少仲、叔
(3) 本发明方法加入氧化锌作为酸吸收剂,与产物盐酸反应生成氯化锌,减少氯
化氨盐副产物生成,且促进反应正向进行,同时生成的氯化锌补充到离子液体中的阴离子
(4) 本发明方法采用连续微通道反应器在常温常压下反应,且关键反应物离子液
体及催化剂均可循环利用,提供一种绿色环保、安全稳定、副产物少及连续生产能力高的合
合液通过柱塞泵注入到持液量为60mL的微通道反应器中,调节柱塞泵使其流速达到1mL/h,
反应温度40℃,反应压力为常压(0.1MPa),在微通道反应器末端收集产物(产物的
图如图1所示),减压蒸馏分离得到氨丙基三乙氧基硅烷,收率达90%,纯度为99.5%。
入0.5mol(99.4g)γ‑氯丙基三甲氧基硅烷、5g催化剂CuCl、30g吸收剂ZnO形成混合液,混合
液通过柱塞泵注入到持液量为60mL的微通道反应器中,调节柱塞泵使其流速达到0.5mL/h,
反应温度50℃,反应压力为常压(0.1MPa),在微通道反应器末端收集产物,减压蒸馏分离得
成混合液,混合液通过柱塞泵注入到持液量为60mL的微通道反应器中,调节柱塞泵使其流
速达到1.5mL/h,反应温度30℃,反应压力为常压(0.1MPa),在微通道反应器末端收集产物,
减压蒸馏分离得到氨丙基甲基二乙氧基硅烷,收率达82%,纯度为99.4%。
成混合液,混合液通过柱塞泵注入到持液量为70mL的微通道反应器中,调节柱塞泵使其流
速达到1.5mL/h,反应温度60℃,反应压力为常压(0.1MPa),在微通道反应器末端收集产物,
减压蒸馏分离得到氨丙基甲基二甲氧基硅烷,收率达89%,纯度为99.5%。
将实施例1中收集的离子液体及催化剂再利用,其余步骤及反应条件同实施例1,
在微通道反应器末端收集产物,减压蒸馏分离得到氨丙基三乙氧基硅烷,收率达89%,纯度
图及气相色谱等表征手段发现,微通道反应器末端收集的产物中未有氨丙基三乙氧基硅烷
征手段发现有目标产物,在微通道反应器末端收集产物,减压蒸馏分离得到氨丙基三乙氧
征手段发现有目标产物,在微通道反应器末端收集产物,减压蒸馏分离得到氨丙基三乙氧
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