伍尔兹反应

制备烷烃的反应

卤代烷 与 钠 反应可制备 烷烃 ,此反应称为伍尔兹反应。反应的原理是 自由基 反应。

碳链增长的 基本反应 ,使两个烃基互相相连为长链,用来合成高级 烃。

以 乙基 三甲氧基硅烷 、 溴乙烷 和金属钠为原料,通过伍尔兹反应合成了二乙基二甲氧基硅烷。是伍尔 反应的新应用。

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概述

卤代烷与金属钠反应可制备烷烃,此反应称为伍尔兹反应。

反应机理

该反应为自由基机理,参与反应的自由基为R·。

钠的一个电子转移到卤素,产生一个卤化钠和一个 烷基 。

烷基从另一个钠原子接受一个电子变成带负电的烷基 阴离子 ,而钠则形成阳离子。

最后,烷基阴离子在 反应中取代卤素,形成一个新的 共价键 。

二乙基二甲氧基硅烷合成研究

有机 烷氧基硅烷 不仅是合成 硅烷偶联剂 和硅树脂的原料和重要中间体,也是第四代齐格纳-纳塔催化体系重要的 外给电子体 ,它在显著提高 聚丙烯 合成过程的催化活性和立体选择性的同时,进一步改善聚丙烯的综合性能。有机烷氧基硅烷经酸或者碱 催化 水解 可形成线性低聚合度 硅氧烷 和环状硅氧烷组成的 混合物 (俗称水解油),以水解油或其催化裂解产物为原料,与其它二官能度的环硅氧烷和 封端剂 经催化平衡聚合可制备得到不同分子量、不同组成和不同端基结构的线性聚硅氧烷,进而可获得不同性能、不同用途的硅橡胶或硅油及其二次加工品。以二 甲基 硅氧链节( )为主链结构形成的 有机硅化物 聚合物具有优异的 化学 稳定性、耐热耐寒性、耐候性、憎水性和低表面压力,对人体无毒无害,已广泛应用于个人护理、食品生产、发酵工业等领域。已有的研究结果表明,若聚 硅氧烷 侧链的 甲基 官能团 部分或全部被 乙基 取代后,可赋予有机硅聚合物更加优良的耐寒性能及抗剪切润滑性能。与二甲基 二烷 氧基 硅烷 、甲基 苯基 二烷氧基硅烷和二苯基二烷氧基硅烷相比,二乙基二烷氧基硅烷合成研究报道较少.

以乙基 三甲氧基硅烷 、 溴乙烷 和 钠 为原料,通过伍尔兹反应合成了二乙基二甲氧基硅烷。

合成路线:二乙基二甲氧基硅烷的合成方程式如反应式1所示。

在装有回流冷凝管、机械搅拌器及 铂电阻的干燥250mL四口烧瓶中,加入一定量的 乙基 三甲氧基硅烷,在搅拌下加入12.9g新切的钠片,升温至目标温度,将钠片打成钠砂;在实验设定时间内,将29g 溴乙烷 注入到反应体系中,控制反应温度在实验设定范围内。滴加完毕后在设定温度下继续反应2h,待冷却至20℃后,在1h内慢慢加入3.0g 甲醇 以消耗过量的 钠 ,滴加完毕后再在20℃下维持1.5h;然后将9.4mL 甲基三氯硅烷 在2h内滴加到 混合物 中,以将生成的 甲醇钠 转化为 甲基三甲氧基硅烷 和 氯化钠 ;滴加完毕后,再在该温度下继续反应2h,然后将反应混合物 减压病 抽滤,得到含二 乙基 二 甲氧基 硅烷 、乙基 三甲氧基硅烷 以及少量缩聚产物所组成的混合物。滤液中各组分的结构和含量采用 进行分析(面积归一法)。

以乙基三甲氧基硅烷、金属钠和 溴乙烷 为原料,通过伍尔兹反应制备二乙基二甲氧基硅烷时, 溶剂 加入与否和合成温度对产率的影响比较大。溶剂减少,合成产率大幅增加;随着反应温度的升高,合成产率相应增加;随着原料滴加时间的增加,合成产率先大幅增加,但当滴加时间增加到一定程度后,产率又开始下降;在考察的因素中,原料配比对目标产物合成产率影响较小。