一种制备氯代硅烷的方法

摘要

本发明公开了一种制备氯代硅烷的方法，该方法以芳胺盐酸盐为氯化试剂，氢化硅烷在路易斯酸催化作用下，常温常压下即可实现氢化硅烷氯代。本发明反应条件温和，所用氯化试剂对设备腐蚀较小，所用催化剂不含重金属元素不存在重金属污染，且氯化试剂可以在反应结束后，向反应体系通入HCl气体重生再回收利用。

权利要求

1.一种制备氯代硅烷的方法，其特征在于：在惰性气体保护下，以二氯甲烷为溶剂，将氢化硅烷与芳胺盐酸盐、催化剂按摩尔比为1:1～3:0.01～0.2混合均匀，常温反应2～12小时，制备成氯代硅烷；

所述的芳胺盐酸盐是二苯胺盐酸盐、苯胺盐酸盐中的任意一种，所述的催化剂是三(五氟苯基)硼或三苯基硼；所述的氢化硅烷是苯硅烷、二苯基硅烷、三苯基硅烷、三乙基硅烷、二氯氢硅、三氯氢硅、三乙氧基硅烷中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的制备氯代硅烷的方法，其特征在于：所述的氢化硅烷与芳胺盐酸盐、催化剂的摩尔比为1:1:0.01。

3.根据权利要求1或2所述的制备氯代硅烷的方法，其特征在于：所述的芳胺盐酸盐是二苯胺盐酸盐。

4.根据权利要求1或2所述的制备氯代硅烷的方法，其特征在于：所述的氢化硅烷是苯硅烷、二苯基硅烷、三乙基硅烷中的任意一种。

说明书

一种制备氯代硅烷的方法

技术领域

[0001] 本发明属于氯代硅烷的合成技术领域，具体涉及一种以芳胺盐酸盐作为氯化试剂，氢化硅烷在催化剂作用下制备氯代硅烷的方法。

背景技术

[0002] 氯代硅烷在有机合成中作为高活性羟基或胺基官能团的保护试剂发挥着重要的作用。目前，氯代硅烷的制备方法都是在CuCl2、NiCl2、PdCl2或Pd/C等金属催化剂催化下氢化硅烷与氯化试剂反应。然而这些方法都存在一定的局限性，比如需要较高的反应温度、较长的反应时间、使用价格昂贵催化剂或有毒性的化合物作为氯化试剂。而以三氯化铝催化的HCl与硅烷反应制备单氯代硅烷的方法，也存在三氯化铝的挥发性及歧化反应等问题。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种以芳胺盐酸盐为氯代试剂，以不存在重金属污染的路易斯酸为催化剂，在温和条件下可将氢化硅烷氯代的方法。

[0004] 解决上述技术问题所采用的技术方案是：在惰性气体保护下，以二氯甲烷为溶剂，将氢化硅烷与芳胺盐酸盐、路易斯酸催化剂按摩尔比为1:1～3:0.01～0.2混合均匀，常温反应2～12小时，制备成氯代硅烷。

[0005] 上述的氢化硅烷与芳胺盐酸盐、催化剂的摩尔比优选为1:1:0.01。

[0006] 上述的芳胺盐酸盐是二苯胺盐酸盐、苯胺盐酸盐、苯甲胺盐酸盐中的任意一种，优选二苯胺盐酸盐或苯甲胺盐酸盐；所述的催化剂是三(五氟苯基)硼或三苯基硼；所述的氢化硅烷是苯硅烷、二苯基硅烷、三苯基硅烷、三乙基硅烷、二氯氢硅、三氯氢硅、三乙氧基硅烷中的任意一种，优选苯硅烷、二苯基硅烷、三乙基硅烷中的任意一种。

[0007] 本发明以对设备腐蚀较小的芳胺盐酸盐为氯化试剂，以不含重金属元素不存在重金属污染的路易斯酸为催化剂，反应条件温和，常温常压下即可实现氢化硅烷氯代，且氯化试剂可以在反应结束后，向反应体系通入HCl气体重生再回收利用。

具体实施方式

[0008] 下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。

[0009] 实施例1

[0010] 在氩气保护下，将2.05g(10mmol)二苯胺盐酸盐加入10mL二氯甲烷中，然后加入51.2mg(0.1mmol)三(五氟苯基)硼、1.08g(10mmol)苯硅烷，室温搅拌反应2小时，反应结束后通入HCl气体，使二苯胺转化成不溶于二氯甲烷的二苯胺盐酸盐析出，过滤，固体回收再利用，滤液浓缩后柱色谱分离，得到单氯代苯硅烷，其产率为75％，结构表征数据为：1H NMR(400MHz，298K，CDCl3)：5.24(s，J＝236Hz，Si-H)。

[0011] 实施例2

[0012] 在实施例1中，所用二苯胺盐酸盐的用量增加1倍，其他步骤与实施例1相同，得到二氯代苯硅烷，其产率为72％，结构表征数据为：1H NMR(400MHz，298K，CDCl3)：5.97(s，J＝290Hz，Si-H)。

[0013] 实施例3

[0014] 在实施例1中，所用的苯硅烷用等摩尔的二苯基硅烷替换，反应时间延长至4小时，其他步骤与实施例1相同，得到单氯代二苯基硅烷，其产率为77％，结构表征数据为：1H NMR(400MHz，298K，CDCl3)：5.75(s，J＝236Hz，Si-H)。

[0015] 实施例4

[0016] 在实施例1中，二苯胺盐酸盐的用量增加1倍，苯硅烷用等摩尔的二苯基硅烷替换，反应时间延长至12小时，其他步骤与实施例1相同，得到二氯代二苯基硅烷，其产率为70％，结构表征数据为：1H NMR(400MHz，298K，CDCl3)：7.61(d，o-Ph)，7.49(t，p-Ph)，7.40(t，m-Ph)。

[0017] 实施例5

[0018] 在实施例1中，所用的苯硅烷用等摩尔的三苯基硅烷替换，反应时间延长至12小时，其他步骤与实施例1相同，得到氯代三苯基硅烷，其产率为66％，结构表征数据为：1H NMR(400MHz，298K，CDCl3)：7.64(d，o-Ph)，7.46(t，p-Ph)，7.40(t，m-Ph)。

[0019] 实施例6

[0020] 在实施例1中，所用的苯硅烷用等摩尔的三乙基硅烷替换，反应时间延长至12小时，其他步骤与实施例1相同，得到氯代三乙基硅烷，其产率为80％，结构表征数据为：1H NMR(400MHz，298K，CDCl3)：0.81(t，CH3)，1.07(m，CH2)。

[0021] 实施例7

[0022] 在实施例1中，所用的苯硅烷用等摩尔的三乙氧基硅烷替换，反应时间延长至12小时，其他步骤与实施例1相同，得到氯代三乙氧基硅烷，其产率为72％，结构表征数据为：1H NMR(400MHz，298K，CDCl3)：1.26(t，CH3)，3.91(m，CH2)。

[0023] 实施例9

[0024] 在实施例1中，所用的苯硅烷用等摩尔的三氯氢硅替换，反应时间延长至6小时，其他步骤与实施例1相同，得到四氯化硅，其产率为71％。

[0025] 实施例10

[0026] 在实施例1中，所用的二苯胺盐酸盐用等摩尔的苯胺盐酸盐替换，其他步骤与实施例1相同，得到单氯代苯硅烷，其产率为74％，结构表征数据为：1H NMR(400MHz，298K，CDCl3)：5.24(s，J＝236Hz，Si-H)。

[0027] 实施例11

[0028] 在实施例1中，所用的二苯胺盐酸盐用等摩尔的苯胺盐酸盐替换，所用的苯硅烷用等摩尔的二苯基硅烷替换，反应时间延长至4小时，其他步骤与实施例1相同，得到单氯代二苯基硅烷，其产率为70％，结构表征数据为：1H NMR(400MHz，298K，CDCl3)：5.75(s，J＝236Hz，Si-H)。

[0029] 实施例12

[0030] 在实施例1中，所用的二苯胺盐酸盐用等摩尔的苯胺盐酸盐替换，所用的苯硅烷用等摩尔的三乙基硅烷替换，反应时间延长至12小时，其他步骤与实施例1相同，得到氯代三