γ-氯丙基硅烷是一种非常重要的生产硅烷偶联剂的中间体,以其为原料可以深加工生产几十种高档硅烷偶联剂。硅烷偶联剂是一种含有双性官能团的有机硅化合物,它可以通过化学作用将有机聚合物与玻璃、矿物质填料、金属及金属氧化物等无机材料牢固地粘合在一起,以其独特的性能而获得广泛的应用。本文综述了γ-氯丙基二甲基氯硅烷、γ-氯丙基甲基二氯硅烷的合成方法,以其为中间体合成了γ-氯丙基二甲基甲氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-(氨丙基)二甲基甲氧基硅烷、N-苯氨基丙基甲基二甲氧基硅烷,通过理论分析与研究,设计了γ-氯丙基硅烷的合成与应用路线。以二甲基氯硅烷和甲基二氯硅烷为原料,与氯丙烯硅氢加成反应制得γ-氯丙基二甲基氯硅烷、γ-氯丙基甲基二氯硅烷;再与甲醇发生醇解反应制得γ-氯丙基二甲基甲氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷;γ-氯丙基二甲基甲氧基硅烷与乙二胺经氨化反应制得氨基硅烷类产品N-β(氨乙基)-γ-(氨丙基)二甲基甲氧基硅烷,γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷与苯胺经氨化反应得产品N-苯氨基丙基甲基二甲氧基硅烷。研究结果表明:硅氢加成反应过程中,反应温度:75℃,n(二甲基氯硅烷):n(氯丙烯)=1:1.2,反应时间3h,γ-氯丙基二甲基氯硅烷收率为74.9%,纯度为97.2%;n(甲基二氯硅烷):n(氯丙烯)=1.2:1,反应温度100℃,反应时间3h,γ-氯丙基甲基二氯硅烷收率为70.3%,纯度为98.0%;硅氢加成反应催化剂优化过程中,选用氯铂酸为反应主催化剂,三正丁胺为反应助催化剂,n(氯铂酸):n(硅烷)=1:20000,主、助催化剂摩尔比:1:1;甲醇化过程中,n(γ-氯丙基二甲基氯硅烷):n(甲醇)=1:2,反应时间3.5h,反应温度70℃,采用通氮气法脱除HCl,氮气流速:90ml/min,甲醇滴速:1.0ml/min,γ-氯丙基二甲基甲氧基硅烷收率为85.3%,纯度为97.6%;n(γ-氯丙基甲基二氯硅烷):n(甲醇)=1:4,反应时间3h,反应温度75℃,采用通氮气法脱除HCl,氮气流速:90ml/min,甲醇滴速:1.5ml/min,γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷收率为84.3%,纯度为96.6%;乙二胺氨化反应过程中,n(γ-氯丙基二甲基甲氧基硅烷):n(乙二胺)=1:6,反应温度110℃,反应时间3h,N-β-(氨乙基)-γ-(氨丙基)二甲基甲氧基硅烷收率为80.3%,纯度为92.7%;苯胺氨化过程中,n(γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷):n(苯胺)=1:4,反应温度195℃,反应3h,以THF为后处理溶剂,N-苯氨基丙基甲基二甲氧基硅烷收率为68.2%,纯度为93.7%。