背景及概述
正-己基三甲氧基硅烷是一种典型的硅烷偶联剂，分子中有一个含己烷使其表现出优异的理化性能，具有广泛的应用，如: 应用于尼龙、PBT 等工程塑料的加纤、填充等改性，可提高改性塑料的机械强度; 对硅微粉进行表面处理用于补强环氧树脂模塑料、环氧树脂砂浆、环氧树脂模具等; 替代巯基硅烷在建筑、玻璃用聚硫密封胶中使用，增粘效果好，避免了使用巯基硅烷时令人不适的臭味; 加入聚氨酯和胶乳类胶粘剂中，显著提高粘接力，不黄变、不影响产品储存期，使用效果优于氨基硅烷偶联剂。正-己基三甲氧基硅烷中文别名：正己基三甲氧基硅烷，英文名称：N-HEXYLTRIMETHOXYSILANE，CAS号：3069-19-0，分子式：C9H22O3Si，分子量：206.355，本品为透明至稻黄色液体带有温和气味，密度：0,92 g/cm3，沸点：202 °C，熔点：<0ºC。
制备
以三甲氧基硅烷 (TMSH) 和己烯为原料，通过硅氢加成反应合成正-己基三甲氧基硅烷，在氯铂酸配合物中加入两种助催化剂 (氮化合物和磷化合物) 来调整加成反应的选择性和反应速度。正-己基三甲氧基硅烷制备反应式如下图：
图1 正-己基三甲氧基硅烷制备反应式
方法一、
先用分子筛将各原料进行脱水干燥处理24 小时，称取69.2g（0.20 mol）己烯，0.692 g 催化剂（催化剂铂含量为 5000 ppm，Pt 与烯烃的质量比为 1:20000），29.8 g（0.22 mol）三甲氧基硅烷，催化剂与反应物要完全混合均匀，且保持干燥，与水隔离。高压釜内进行干燥处理，抽空。利用负压，将反应料吸入反应釜后密闭。加热升温至 120℃，保持 2 小时。反应过程中会放热，控制温差不超过 20℃。2 小时后将温度提高到 140℃，保持 2 小时，反应结束降至室温后出料，精馏提纯，对产物正己基三甲氧基硅烷进行气相分析[1]。
方法二、
主要试剂及仪器
三甲氧基硅烷；己烯；氯铂酸；
集热式恒温加热磁力搅拌器: DF － 101S，气相色谱仪:GC－14D（上海精密科学仪器有限公司），气-质联用仪: HP －6890GC/5973MS（HP 公司）。
实验操作
在装有球形冷凝管、干燥管、温度计、恒压滴液漏斗的四口圆底烧瓶中，加入己烯和催化剂，用集热式恒温加热磁力搅拌器加热至反应温度，以一定流速滴加三甲氧基硅烷，滴加完毕后保温反应一段时间，降温、精馏收集沸点94～96 ℃ /33.3 Pa 馏分后得产品正己基三甲氧基硅烷。硅氢加成反应常用的催化剂有 Speier 催化剂和 Karstedt 催化剂。两者在使用过程中均存在缺陷: 前者诱导期长且在使用前需用反应试剂进行预处理，后者副反应多。本实验以 Speier 催化剂为前体，通过吩噻嗪与三苯基磷复配，得氯铂酸-吩噻嗪-三苯基磷异丙醇溶液催化体系。该催化体系具有诱导期短、反应平稳、催化反应收率高等优点。
结构表征
采用气-质联用仪对正己基三甲氧基硅烷进行定性分析，以气相色谱对正己基三甲氧基硅烷含量进行定量检测。
结果与讨论
催化剂用量对正己基三甲氧基硅烷收率的影响
在反应温度为85 ～95 ℃、反应时间2 小时、三甲氧基硅烷与己烯之比为1. 05 条件下，研究了铂的质量分数 (相对于三甲氧基硅烷与己烯的质量之和) 对正己基三甲氧基硅烷收率的影响，可见，随着催化剂用量的增加，正己基三甲氧基硅烷的收率提高，但在铂的质量分数为 3 × 10－6以后收率变化不大，因此，催化剂用量选择 Pt的质量占三甲氧基氢硅与己烯的质量之和的 3 ×10－6 。
反应温度对正己基三甲氧基硅烷收率的影响
在铂的质量分数为 3 ×10－6 、反应时间 2小时、己烯与三甲氧基硅烷量之比为1. 05 条件下，研究了反应温度对正己基三甲氧基硅烷收率的影响，可见，随着反应温度的上升，正己基三甲氧基硅烷的收率提高，当超过 105 ℃ 后副反应增加，正己基三甲氧基硅烷的收率有所下降。因此，反应温度选用 95 ～105℃。
反应时间对正己基三甲氧基硅烷收率的影响
在铂的质量分数为 3 ×10－6 、反应温度 95 ～105 ℃、三甲氧基硅烷与己烯量之比为 1. 05 条件下，研究了反应时间对正己基三甲氧基硅烷收率的影响，可见，随着反应时间的延长，正己基三甲氧基硅烷的收率提高; 但在反应时间超过 1. 5小时后正己基三甲氧基硅烷收率变化不大，因此反应时间采用1. 5小时。
原料配比对正己基三甲氧基硅烷收率的影响
在铂的质量分数为 3 ×10－6 、反应温度 95 ～105 ℃、反应时间 1. 5小时条件下，研究了三甲氧基硅烷与己烯的量之比对正己基三甲氧基硅烷收率的影响，可见，随着三甲氧基硅烷比例上升，正己基三甲氧基硅烷的收率有所提高; 在三甲氧基硅烷/己烯量之比为 1. 05 到1. 10 差距不大，为了降低成本因此三甲氧基硅烷与己烯的量之比选用 1. 05。
结论
以三甲氧基硅烷与己烯为原料、氯铂酸-吩噻嗪-三苯基磷异丙醇溶液为催化剂，通过硅氢加成反应得己基三甲氧基硅烷。合成工艺为:铂的质量分数为 3 ×10－6 、反应温度 95 ～105 ℃、反应时间为 1. 5 小时、三甲氧基硅烷与己烯的量之比为 1. 05，在此条件下己基三甲氧基硅烷的收率达 92. 3%。
参考文献
[1] 钟桂云, 陈清, 陶杰, 等. 3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-己基三氯硅烷的合成研究[J]. 化工新型材料,