【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及有機硅化學領域，特別是涉及一種4-三甲氧基硅基苯乙烯的合成方法及其應用。
技術介紹
1、聚酰亞胺、聚苯并惡唑等耐熱性樹脂得益于其優良電絕緣性、耐高溫性、耐化學性和機械特性，可廣泛應用在半導體領域，如可用作微電子芯片的層間絕緣、表面鈍化以及用于電子電氣元件的封裝材料。隨著半導體集成規模越來越大、微電路工藝日益趨向于立體多層結構、設備制造向微小以及多功能化發展，對耐熱樹脂的物理化學性能提出了新的挑戰。在這些新挑戰中，耐熱性樹脂與各類襯底在各種復雜環境中的粘附性是尤其重要的一點。為了提高聚酰亞胺、聚苯并惡唑等與襯底的附著力，可以對襯底用硅烷偶聯劑等進行預處理或者在樹脂前體復合物中添加硅烷偶聯劑，還可以在樹脂前體合成過程中加入可聚合的含硅單體。其中，在樹脂復合物中添加硅烷偶聯劑的方法最簡單直接。
2、目前，與耐熱性樹脂配合使用的硅烷偶聯劑種類較多，它們可以增加聚酰亞胺等樹脂的前體成膜后與襯底的附著力，但對于固化后的樹脂涂層，由于經歷了高溫過程，附著力顯著的降低了。因為這些硅烷偶聯劑絕大部分的耐高溫性較差，以至于在熱固化過程中部分的或大部分發生了分解。
3、專利文獻us8883391b2公開了一種硅烷偶聯劑——4-三甲氧基硅基苯乙烯，樹脂涂層添加這種硅烷偶聯劑后，即使經過350℃以上的高溫熱處理后與襯底的附著力仍然優異，因為這種硅烷偶聯劑結構中，烷氧基甲硅烷與芳香環直接鍵合，具有牢固的鍵合能，耐熱性能優異，所以即使在350℃以上的高溫加熱處理或者空氣中進行熱處理也很難發生分解。
4、然而，
5、1）以4-氯苯乙烯為原料，與mg形成格氏試劑，然后與三甲基氯硅烷反應制得，收率46％，具體反應如下：
6、
7、2）以4-溴苯乙烯為原料，與mg形成格氏試劑，然后與四甲氧基硅反應制得，收率35％，具體反應如下：
8、。
9、格氏反應過程中需要使用金屬鎂構成格氏試劑來推動反應，這種試劑具有相當的不穩定性和危險性，并且此反應的最終收率較低，因此造成4-三甲氧基硅基苯乙烯的價格昂貴。
技術實現思路
1、鑒于以上所述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供一種4-三甲氧基硅基苯乙烯的合成方法及其應用，用于解決現有技術中4-三甲氧基硅基苯乙烯采用格氏反應合成，反應危險，穩定性差，且收率低的問題。
2、為實現上述目的及其他相關目的，本專利技術提供以下技術方案：
3、本專利技術的第一方面，提供一種4-三甲氧基硅基苯乙烯的合成方法，包括以下步驟：
4、（1）以三甲氧基硅基苯為原料，與乙酸酐進行傅克酰基化反應合成4-三甲氧基硅基苯乙酮；
5、（2）4-三甲氧基硅基苯乙酮通過硼氫化鈉還原合成4-三甲氧基硅基苯基乙醇；
6、（3）4-三甲氧基硅基苯基乙醇在路易酸條件下脫水合成4-三甲氧基硅基苯乙烯。
7、具體合成路線如下：
8、。
9、在步驟（1）中，三甲氧基硅基苯與乙酸酐在催化劑的作用下，經傅克酰基化反應合成4-三甲氧基硅基苯乙酮。
10、優選的，所述催化劑選自無水氯化鋁。
11、更為優選的，所述催化劑的用量在5~10%。
12、優選的，步驟（1）的傅克酰基化反應在溶劑1中進行，所述溶劑1選自二氯甲烷、氯仿、石油醚、二硫化碳中的至少一種。
13、優選的，三甲氧基硅基苯與乙酸酐的質量比為2：（0.8~2）。
14、具體反應如下：
15、。
16、步驟（1）具體包括以下步驟：?將三甲氧基硅基苯溶于溶劑1中，攪拌加入乙酸酐，體系冰浴下降溫至5℃以下，加入催化劑繼續攪拌，然后反應體系緩慢升溫至回流反應一段時間，反應結束后，體系冷卻至室溫，經過后處理得到4-三甲氧基硅基苯乙酮。
17、其中，后處理包括：將反應液緩慢倒入50%的碳酸氫鈉冰水中，保持體系ph在8-10，分液，水層采用200毫升二氯甲烷萃取一次，合并有機層，有機層水洗至中性，無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液回收溶劑，殘留物減壓蒸餾，得到4-三甲氧基硅基苯乙酮。
18、在步驟（2）中，4-三甲氧基硅基苯乙酮在醇中通過硼氫化鈉還原合成4-三甲氧基硅基苯基乙醇。
19、優選的，所述醇選自甲醇或乙醇。
20、具體反應如下：
21、。
22、步驟（2）具體包括以下步驟：將4-三甲氧基硅基苯乙酮溶于醇中，冰浴冷卻至10℃以下，加入硼氫化鈉冰浴下反應，體系升溫至50℃繼續反應一段時間，反應結束后，體系冷卻至室溫，經過后處理，得到4-三甲氧基硅基苯基乙醇。
23、其中，后處理包括：在冷卻至室溫的反應液中加入丙酮，繼續反應一段時間，反應結束后，反應液倒入冰水中，采用乙酸乙酯萃取兩次，有機層水洗至中性，無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓回收溶劑，殘留物減壓蒸餾，得到4-三甲氧基硅基苯基乙醇
24、在步驟（3）中，由于硅烷在酸性條件下容易水解，因此本專利技術選用路易斯酸代替酸，使4-三甲氧基硅基苯基乙醇在路易斯酸條件下脫水合成4-三甲氧基硅基苯乙烯。
25、優選的，所述路易斯酸選自三氟化硼乙醚、二氧化硅或氧化鋯。
26、優選的，步驟（3）的脫水反應在溶劑2中進行，所述溶劑2選自二氯甲烷、氯仿、石油醚、四氫呋喃中的至少一種。
27、具體反應如下：
28、。
29、步驟（3）具體包括以下步驟：將4-三甲氧基硅基苯基乙醇加入溶劑2中，冰浴下冷卻至10℃以下，加入三氟化硼乙醚?攪拌均勻，體系升溫至回流反應一段時間，反應結束后，體系緩慢冷卻至室溫，經后處理得到產物4-三甲氧基硅基苯乙烯。
30、其中，后處理包括：將反應液緩慢倒入冰水中，分液，有機層水洗，再經無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液回收溶劑，殘留物減壓蒸餾，得到產物4-三甲氧基硅基苯乙烯。
31、本專利技術的第二方面，提供第一方面的方法合成的4-三甲氧基硅基苯乙烯作為硅烷偶聯劑的應用，以用于提高耐熱性樹脂與不同襯底（硅、陶瓷、金屬等）之間的粘合性。
32、進一步的，所述耐熱性樹脂包括聚酰亞胺、聚苯并惡唑及其前體中的至少一種。
33、進一步的，所述襯底包括硅、二氧化硅、陶瓷、金屬中的至少一種。
34、本專利技術的第三方面，提供一種樹脂組合物，所述樹脂組合物包括耐熱性樹脂和第一方面的方法合成的4-三甲氧基硅基苯乙烯。
35、其中，所述耐熱性樹脂包括聚酰亞胺、聚苯并惡唑及其前驅體中的至少一種。
36、優選的，所述樹脂組合物中4-三甲氧基硅基苯乙烯的質量為耐熱性樹脂質量的0.1~20%；更優選為1~10%。當4-三甲氧基硅基苯乙烯的質量少于0.1%時，其無法發揮令人滿意的粘合促進效果；而當其多于20%，則可能損害樹脂組合物的穩定性，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種4-三甲氧基硅基苯乙烯的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（1）中，三甲氧基硅基苯與乙酸酐在催化劑的作用下，經傅克酰基化反應合成4-三甲氧基硅基苯乙酮，所述催化劑選自無水氯化鋁。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（2）中，4-三甲氧基硅基苯乙酮在醇中通過硼氫化鈉還原合成4-三甲氧基硅基苯基乙醇。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（3）中，所述路易斯酸選自三氟化硼乙醚、二氧化硅或氧化鋯。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟（3）的脫水反應在溶劑2中進行，所述溶劑2選自二氯甲烷、氯仿、石油醚、四氫呋喃中的至少一種。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，具體合成路線如下：
7.一種如權利要求1~6任一項所述的方法合成的4-三甲氧基硅基苯乙烯作為硅烷偶聯劑的應用。
8.一種樹脂組合物，其特征在于，所述樹脂組合物包括耐熱性樹脂和如權利要求1~6任一項所述的方法合成的4-三甲氧基硅基苯乙烯。
<...【技術特征摘要】
1.一種4-三甲氧基硅基苯乙烯的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（1）中，三甲氧基硅基苯與乙酸酐在催化劑的作用下，經傅克酰基化反應合成4-三甲氧基硅基苯乙酮，所述催化劑選自無水氯化鋁。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（2）中，4-三甲氧基硅基苯乙酮在醇中通過硼氫化鈉還原合成4-三甲氧基硅基苯基乙醇。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（3）中，所述路易斯酸選自三氟化硼乙醚、二氧化硅或氧化鋯。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟（3）的脫水反應在溶劑2中進行，所述溶劑2選自二氯甲烷、氯仿、石油醚、四氫呋喃中的至少一種。...
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