[发明专利]一种含苯并环丁烯官能化的有机硅化合物及其制备方法

说明书

本发明属于聚合物材料技术领域，具体为含苯并环丁烯官能化的有机硅化合物及其制备方法。本发明通过含苯并环丁烯有机硅前驱体在碱性条件下与含有羟基的底物反应制备得到含苯并环丁烯官能化的有机硅化合物，并可通过减压蒸馏或者柱色谱提纯。这种含苯并环丁烯官能团的有机硅化合物可用于聚合反应，可以通过在均三甲苯溶剂中于150~180℃下预聚得到一定分子量的预聚体，进一步通过旋涂、后固化制备薄膜；含双键的单体预聚体中也可以加入叠氮型光敏剂，用于制备光刻胶，可应用在电子封装、集成电路等领域。

技术领域

本发明属于聚合物材料技术领域，具体涉及含苯并环丁烯官能化的有机硅化合物及其制备方法。

背景技术

苯并环丁烯是一种优秀的聚合物材料，苯并环丁烯单体加热后可发生开环聚合，生成高交联、低介电聚合物材料。由于苯并环丁烯官能团的引入通常是利用Heck反应等方法引入，需要钯贵金属催化剂，后处理较为繁琐。如陶氏化学公司开发的Cyclotene 系列苯并环丁烯树脂单体，其化学结构如下所示：

程元荣，孔令强，肖斐等人在专利（申请号201310750579.9）金刚烷基苯并环丁烯单体及其聚合物的合成方法一文中，披露了一系列含金刚烷结构的苯并环丁烯单体，其结构通式如下：

其是先将金刚烷醇化合物和含双键的氯硅烷反应，从而引入双键；再利用4-溴苯并环丁烯和双键进行Heck反应，从而实现苯并环丁烯的引入。

由于苯并环丁烯官能团的引入通常是利用Heck反应等方法引入，需要钯贵金属催化剂，后处理较为繁琐。

本城啓司、江口弘、山中一広等人在专利WO2012144481A1中披露了一种含有苯并环丁烯官能团的环状有机硅化合物及其合成方法。其合成路线如下所示：

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其是先利用正丁基锂和4-溴苯并环丁烯反应生成苯并环丁烯锂盐，再和三乙烯三甲基环三硅烷反应生成含有苯并环丁烯和双键的硅醇锂盐；利用四甲基环四硅氧烷的氯化反应，生成四氯化的环四硅氧烷，再和含有苯并环丁烯和双键的硅醇锂盐反应制备。这个路线用到了正丁基锂试剂以及氯化反应，路线相对比较危险和复杂。

左晓彪等人利用含有苯并环丁烯官能团的有机硅和苯撑硅醇反应，生成了苯并环丁烯作为侧基的硅氧烷聚合物。

这种方法所需的原料尤其是硅氮烷需要经过多步合成，相对较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含苯并环丁烯官能团的有机硅化合物及其制备方法。

本发明提供的含苯并环丁烯官能团的有机硅化合物的制备方法，是以含苯并环丁烯有机硅前驱体作为封端剂，与含有羟基的有机化合物或者其形成的有机化合物盐的反应底物进行反应制备。即在溶剂存在下，通过碱催化剂催化发生水解，经自缩聚反应，制备含苯并环丁烯官能团的有机化合物；其中，反应温度为-30℃--100℃；反应在普通大气条件下进行，或者在氮气、氩气等惰性气体保护下进行；反应时间为1小时到12小时。反应结束后，反应溶液经过过滤、洗涤、有机溶剂萃取、干燥、旋转蒸发浓缩后，通过柱层析或者减压蒸馏或者重结晶等方法进行提纯，得到含苯并环丁烯官能团的有机硅化合物。

本发明中，所述含苯并环丁烯官能团的有机硅前驱体结构如下：

R₁、R₂可以是氢原子、脂肪烃基（如甲基、乙基、乙烯基、烯丙基，炔丙基等）、芳香烃基（如苯基、苯并环丁烯-4-基等）；

R₁、R₂两个官能团可以是相同的，也可以是不同的；