3- 巯丙基三乙氧基硅烷是一种重要的化合物，其合成方法备受关注。本文将介绍3- 巯丙基三乙氧基硅烷的合成方法，以供相关研究人员参考。
背景：目前,国内 3- 巯丙基三乙氧基硅烷的生产方法主要有两种工艺。一种工艺是：利用烘烤干燥后的硫脲与 3- 氯丙基三乙氧基硅烷在催化剂作用下升温搅拌反应生成脒基盐中间体,此中间体再与氨反应生成胍盐和 3- 巯丙基三乙氧基硅烷产品。接着过滤分离胍盐,滤液通过减压蒸馏得到 3- 巯丙基三乙氧基硅烷产品。
另一种工艺是 ：将硫化氢气体通入乙醇钠的乙醇溶液反应生成硫氢化钠的乙醇溶液,再加入 3- 氯丙基三乙氧基硅烷,反应生成氯化钠和 3- 巯丙基三乙氧基硅烷,过滤氯化钠、滤液通过蒸馏即得 3- 巯丙基三乙氧基硅烷产品。上述两种生产方式主要的缺点是：前一种工艺产生副产物胍盐的量比较大、胍盐和产品臭味大,对环境的污染较大;后一种工艺中使用的硫化氢气体为一种剧毒的气体,其生产安全风险高、安全隐患大。
合成改进：
以γ-氯丙基三乙氧基硅烷和硫氢化钠为原料,采用相转移催化法可合成γ-巯丙基三乙氧基硅烷。最佳工艺条件为:γ-氯丙基三乙氧基硅烷与35%硫氢化钠溶液质量比为1∶0.85,反应温度65℃,反应压力0.05MPa,反应时间9.0h,在该条件下产物收率达95.2%，产物纯度可达99.5%以上。
（1）合成原理：
以硫氢化钠、γ-氯丙基三乙氧基硅烷为原料合成γ-巯丙基三乙氧基硅烷。该反应属于亲核取代反应,由于两种原料互不相容分为有机相和水相, 因此采用加入季铵盐类相转移催化剂,可以与水相中的离子结合,并利用相转移催化剂对有机物的亲和性,将水相中的反应物转移到有机相中, 促使反应发生并加快反应进程。相转移催化反应原理如下所示:
（2）实验步骤：
将硫氢化钠用软化水溶解,过滤后加入反应釜中,加入pH调节剂,开启搅拌并加热升温,加入相转移催化剂和水解抑制剂。开启真空泵,调节并控制真空度、反应温度、搅拌速率,向反应釜中滴加γ-氯丙基三乙氧基硅烷,取溶液用气相色谱仪测定反应液中γ-氯丙基三乙氧基硅烷质量分数小于0.5%时,停止加热。将反应液冷却降温,用真空抽入分离罐,静置,分去水相。将有机相用活性炭脱色后抽入蒸馏釜,采用减压蒸馏分离产品,收集真空度0.099 MPa以上,78~80℃馏分为合格产品,其余馏分用于下一次蒸馏。
利用γ-氯丙基三乙氧基硅烷和硫氢化钠合成γ-巯丙基三乙氧基硅烷，采用十二烷基二甲基苄基氯化铵和四甲基氯化铵作为相转移催化剂。在反应系统中添加磷酸二氢钠和三羟甲基氨基甲烷作为pH调节剂，以及季戊四醇作为水解抑制剂，以抑制副反应的发生，提高反应效果。相比其他合成方法，此法能够降低反应温度，节约生产成本，并提高产品的纯度、原料的转化率和产品的收率。
参考文献：
[1]杨荣华,郭学阳,葛燕青等. 相转移催化法合成γ-巯丙基三乙氧基硅烷 [J]. 精细石油化工, 2016, 33 (05): 65-69.
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