技术领域
本发明涉及有机化学领域中的催化剂、制备方法和应用，具体是指一种硅氢加成反应催化剂、制备方法及其应用。
技术背景
硅氢加成反应是利用含氢硅烷与含不饱和键的化合物进行加成反应，是制备有机硅单体和有机硅聚合物最常用，也是最重要的方法之一。自从1947年发现该反应以来，有机硅工作者一直致力于适于硅氢化反应具有高效催化性能硅氢加成催化剂的研制。最初，使用得最多的催化剂是氯铂酸或氯铂酸钾等铂化合物，对硅氢加成反应具有一定的效果。1957年Speier采用异丙醇处理氯铂酸形成H2PtCl6/i-PrOH催化剂体系，使铂的硅氢化能力得到很大提高。后来，Speier催化剂被催化活性更好的Kartstedt催化剂所替代，Karestedt催化剂是采用含烯键的聚硅氧烷(二乙烯基四甲基二硅氧烷)作为催化剂配体，使硅氢加成反应的催化性能得到了大大的提高。
具有良好的催化活性和选择性对于硅氢加成反应催化剂来说是非常重要的；对于工业生产来说，催化剂的加成产物选择性显得更为重要。在提高加成产物选择性的同时抑制副反应的发生，是研究和制备硅氢加成反应催化剂的研究者和工作者必须解决的、极为关键的重要问题，也是一个极大的挑战。人们通过向催化剂中加入各种类型的添加剂以达到提高催化剂活性和特殊的产物选择性的要求，比如添加含P配体，含N配体，含S配体，柠檬酸以及柠檬酸盐，抗坏血酸以及抗坏血酸盐等，针对特殊的反应能够取得一定的效果。中国发明专利CN1252405A公开了羧酸作为添加剂参与的硅氢加成反应，可以取得很好的催化效果，是一类很好的硅氢加成反应催化体系。
本发明提供的是一种双官能型的含羧酸基团的氨基化合物络合铂硅氢加成反应催化剂。相比单羧酸基团化合物而言，双官能型化合物更有利于铂原子配位和铂的活化，配合物催化剂所形成的空间立体结构能够产生一定的空间位阻，将更有利于提高硅氢加成产物选择性。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种具有高活性、高选择性的硅氢加成反应金属催化剂的制备方法及其在硅氢加成反应中的应用，该催化剂使用时反应条件温和，安全，有效。本发明是通过下述技术方案得以实现的：
通过向铂化合物中加入含羧酸基团的氨基化合物，在一定反应条件下形成络合型硅氢加成用催化剂；将催化剂加入装有含氢硅烷和不饱和烃底物的反应容器中，升温至特定温度，搅拌反应一定时间得加成产物。
本发明所述的一种硅氢加成反应催化剂，所述催化剂中含有贵金属Pt、含羧酸基团的氨基化合物的混合物。
作为优选，所用含羧酸基团的氨基化合物为具有通式为NH2R1COOH的化合物，其中R1为1～20个碳原子的碳、氢组成的基团。
作为更优选择，所用含羧酸基团的氨基化合物为2-氨基乙酸、4-氨基丁酸、6-氨基己酸，2-氨基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、4-氨基苯甲酸。
作为优选，所述催化剂，其特征在于混合物中含羧酸基团的氨基化合物中的COOH∶Pt的摩尔比为1～500∶1。作为更佳选择，催化剂混合物中含羧酸基团的氨基化合物中的COOH∶Pt的摩尔比为50∶1。
一种硅氢加成反应催化剂的制备方法，其特征在于：在溶剂中加入一定量的铂化合物，加入含羧酸基团的氨基化合物，在一定温度下搅拌回流一定时间，去除溶剂，真空干燥得到催化剂。
作为优选，所述的制备方法中的溶剂为水、四氢呋喃、丙酮、乙醚、石油醚、甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的一种。作为更佳选择，所述的溶剂为水、四氢呋喃、丙酮、乙醇中的一种。
作为优选，所述的制备方法中的铂化合物为氯铂酸、氯铂酸钾、氯亚铂酸钾。作为更佳选择，所述铂化合物为氯铂酸。
作为优选，所述的制备方法中的贵金属Pt的含量与所加含羧酸基团的氨基化合物摩尔比为n(Pt)∶n(COOH)＝1∶0.01～500。作为更佳选择，所述贵金属Pt的含量与所加含羧酸基团的氨基化合物摩尔比为n(Pt)∶n(COOH)＝1∶0.1～100。更优选择，所述贵金属Pt的含量与所加含羧酸基团的氨基化合物摩尔比为n(Pt)∶n(COOH)＝1∶1～20。
作为优选，所述的制备方法中反应温度为60～120℃，反应时间为2～24h。作为更佳选择，反应温度为80～100℃，反应时间为10～20h。
一种硅氢加成反应催化剂的应用，是指在含氢硅烷和烯烃硅氢加成反应中作为催化剂的应用。
作为优选，在上述加成反应所用硅烷为三乙氧基硅烷、三乙基硅烷、三甲氧基硅烷、甲基二氯氢硅烷中的一种。
作为优选，上述加成反应所用烯烃为具有通式为RCH＝CH2的直链烯烃或端链烯烃。作为更佳选择，所述加成反应所用烯烃为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯、己烯、庚烯、辛烯、十一烯中的一种。
作为优选，上述加成反应中烯烃、含氢硅烷、催化剂中COOH和催化剂中Pt的摩尔比为100000∶110000～120000∶50～500∶1～50。作为更佳选择，上述加成反应中烯烃、含氢硅烷、催化剂中COOH和催化剂中Pt的摩尔比为100000∶110000∶50∶1。
作为优选，上述加成反应中的硅氢加成反应温度为20～120℃，硅氢加成反应时间为0.0001～8h。作为更佳选择，硅氢加成反应温度为60～100℃，硅氢加成反应时间为2～4h。
有益效果：本发明与现有的硅氢加成催化剂相比最大的特点：
1、使用易得的含羧酸基团的氨基化合物作为添加剂对含铂化合物进行配位络合，在一定程度上大大提高了催化剂的硅氢加成反应性能。
2、催化剂Pt使用量少，经济性好。
3、硅氢加成反应条件温和，转化率高，β-加成物选择性好。
具体实施方式：
下面对本发明的实施作具体说明：
实施例1：铂催化剂制备
在250mL单口烧瓶中，加入7.51g 2-氨基乙酸，0.51g氯铂酸，100mL水，60℃下搅拌10h，真空加热除去水，将得到的固体置于真空干燥箱内60℃干燥5h，得催化剂7.8g，收率98.6％，所得催化剂n(COOH)/n(Pt)＝100/1。
实施例2：铂催化剂制备
在100mL单口烧瓶中，加入3.76g 2-氨基乙酸，0.51g氯铂酸，50mL水，60℃下搅拌10h，真空加热除去水，将得到的固体置于真空干燥箱内60℃干燥5h，得催化剂4.1g，收率98.5％，所得催化剂n(COOH)/n(Pt)＝50/1。
实施例3：铂催化剂制备
在250mL单口烧瓶中，加入7.51g 2-氨基乙酸，0.26g氯铂酸，100mL水，60℃下搅拌10h，真空加热除去水，将得到的固体置于真空干燥箱内60℃干燥5h，得催化剂7.7g，收率97.3％，所得催化剂n(COOH)/n(Pt)＝200/1。
实施例4：铂催化剂制备
在250mL单口烧瓶中，加入10.30g 4-氨基丁酸，0.51g氯铂酸，100mL水，80℃下搅拌10h，真空加热除去水，将得到的固体置于真空干燥箱内60℃干燥5h，得催化剂10.3g，收率96.2％，所得催化剂n(COOH)/n(Pt)＝100/1。
实施例5：铂催化剂制备
在250mL单口烧瓶中，加入8.24g 4-氨基丁酸，0.51g氯铂酸，100mL水，80℃下搅拌10h，真空加热除去水，将得到的固体置于真空干燥箱内60℃干燥5h，得催化剂8.3g，收率96.1％，所得催化剂n(COOH)/n(Pt)＝80/1。
实施例6：铂催化剂制备
在250mL单口烧瓶中，加入5.15g 4-氨基丁酸，0.51g氯铂酸，80mL水，80℃下搅拌10h，真空加热除去水，将得到的固体置于真空干燥箱内60℃干燥5h，得催化剂5.3g，收率95.4％，所得催化剂n(COOH)/n(Pt)＝50/1。
实施例7：铂催化剂制备
在100mL单口烧瓶中，加入3.94g 6-氨基己酸，0.51g氯铂酸，50mL水，80℃下搅拌15h，真空加热除去水，将得到的固体置于真空干燥箱内60℃干燥5h，得催化剂4.2g，收率96.7％，所得催化剂n(COOH)/n(Pt)＝30/1。
实施例8：铂催化剂制备
在250mL单口烧瓶中，加入6.56g 6-氨基己酸，0.51g氯铂酸，100mL水，80℃下搅拌15h，真空加热除去水，将得到的固体置于真空干燥箱内60℃干燥5h，得催化剂6.6g，收率94.8％，所得催化剂n(COOH)/n(Pt)＝50/1。
实施例9：铂催化剂制备
在100mL单口烧瓶中，加入2.62g 6-氨基己酸，0.51g氯铂酸，50mL水，80℃下搅拌15h，真空加热除去水，将得到的固体置于真空干燥箱内60℃干燥5h，得催化剂2.9g，收率96.0％，所得催化剂n(COOH)/n(Pt)＝20/1。
实施例10：铂催化剂制备
在250mL单口烧瓶中，加入13.17g 4-氨基苯甲酸，0.51g氯铂酸，100mL四氢呋喃，40℃下搅拌20h，真空加热除去四氢呋喃，将得到的固体置于真空干燥箱内60℃干燥5h，得催化剂13.1g，收率96.5％，所得催化剂n(COOH)/n(Pt)＝100/1。
实施例11：铂催化剂制备
在250mL单口烧瓶中，加入6.59g 4-氨基本甲酸，0.51g氯铂酸，80mL四氢呋喃，40℃下搅拌20h，真空加热除去四氢呋喃，将得到的固体置于真空干燥箱内60℃干燥5h，得催化剂6.7g，收率95.8％，所得催化剂n(COOH)/n(Pt)＝50/1。
实施例12：铂催化剂制备
在100mL单口烧瓶中，加入3.30g 4-氨基本甲酸，0.51g氯铂酸，50mL四氢呋喃，40℃下搅拌20h，真空加热除去四氢呋喃，将得到的固体置于真空干燥箱内60℃干燥5h，得催化剂3.6g，收率97.3％，所得催化剂n(COOH)/n(Pt)＝20/1。
实施例13：硅氢加成反应
取0.01g实施例1中催化剂，10.40g(0.1mol)苯乙烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，60℃硅油浴中反应2h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为98.5％，β-加成产物选择性为99.3％。
实施例14：硅氢加成反应
取0.01g实施例1中催化剂，11.82g(0.1mol)α-甲基苯乙烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，60℃硅油浴中反应2h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为99.8％，β-加成产物选择性为99.3％。
实施例15：硅氢加成反应
取0.01g实施例1中催化剂，8.42g(0.1mol)己烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，40℃硅油浴中反应2h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为100％，β-加成产物选择性为100％。
实施例16：硅氢加成反应
取0.01g实施例1中催化剂，15.43g(0.1mol)十一烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，60℃硅油浴中反应4h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为98.9％，β-加成产物选择性为100％。
实施例17：硅氢加成反应
取0.03g实施例4中催化剂，10.40g(0.1mol)苯乙烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，80℃硅油浴中反应2h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为99.3％，β-加成产物选择性为99.2％。
实施例18：硅氢加成反应
取0.02g实施例4中催化剂，11.82g(0.1mol)α-甲基苯乙烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，60℃硅油浴中反应2h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为99.7％，β-加成产物选择性为99.0％。
实施例19：硅氢加成反应
取0.03g实施例4中催化剂，8.42g(0.1mol)己烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，40℃硅油浴中反应3h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为99.4％，β-加成产物选择性为99.6％。
实施例20：硅氢加成反应
取0.03g实施例4中催化剂，15.43g(0.1mol)十一烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，80℃硅油浴中反应4h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为99.7％，β-加成产物选择性为99.1％。
实施例21：硅氢加成反应
取0.01g实施例7中催化剂，10.40g(0.1mol)苯乙烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，80℃硅油浴中反应2h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为99.6％，β-加成产物选择性为98.9％。
实施例22：硅氢加成反应
取0.01g实施例7中催化剂，11.82g(0.1mol)α-甲基苯乙烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，60℃硅油浴中反应2h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为98.8％，β-加成产物选择性为98.9％。
实施例23：硅氢加成反应
取0.01g实施例7中催化剂，8.42g(0.1mol)己烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，40℃硅油浴中反应3h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为98.8％，β-加成产物选择性为99.8％。
实施例24：硅氢加成反应
取0.01g实施例7中催化剂，15.43g(0.1mol)十一烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，80℃硅油浴中反应4h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为96.7％，β-加成产物选择性为99.6％。
实施例25：硅氢加成反应
取0.03g实施例10中催化剂，10.40g(0.1mol)苯乙烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，60℃硅油浴中反应3h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为99.5％，β-加成产物选择性为99.7％。
实施例26：硅氢加成反应
取0.03g实施例10中催化剂，11.82g(0.1mol)α-甲基苯乙烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，60℃硅油浴中反应2h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为99.4％，β-加成产物选择性为99.8％。
实施例27：硅氢加成反应
取0.02g实施例10中催化剂，8.42g(0.1mol)己烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，40℃硅油浴中反应3h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为99.8％，β-加成产物选择性为100％。
实施例28：硅氢加成反应
取0.02g实施例10中催化剂，15.43g(0.1mol)十一烯和16.4g(0.11mol)三乙氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，80℃硅油浴中反应4h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为99.2％，β-加成产物选择性为99.7％。
实施例29：硅氢加成反应
取0.02g实施例1中催化剂，10.40g(0.1mol)苯乙烯和12.79g(0.11mol)三乙基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，60℃硅油浴中反应3h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为96.4％，β-加成产物选择性为98.5％。
实施例30：硅氢加成反应
取0.03g实施例4中催化剂，11.82g(0.1mol)α-甲基苯乙烯和12.79g(0.11mol)三乙基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，60℃硅油浴中反应2h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为93.8％，β-加成产物选择性为96.4％。
实施例31：硅氢加成反应
取0.03g实施例7中催化剂，8.42g(0.1mol)己烯和12.79g(0.11mol)三乙基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，40℃硅油浴中反应3h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为98.1，β-加成产物选择性为100％％。
实施例32：硅氢加成反应
取0.02g实施例10中催化剂，15.43g(0.1mol)十一烯和12.79g(0.11mol)三乙基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，80℃硅油浴中反应4h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为97.7％，β-加成产物选择性为98.7％。
实施例33：硅氢加成反应
取0.01g实施例1中催化剂，10.40g(0.1mol)苯乙烯和13.44g(0.11mol)三甲氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，40℃硅油浴中反应3h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为97.5％，β-加成产物选择性为99.4％。
实施例34：硅氢加成反应
取0.02g实施例4中催化剂，11.82g(0.1mol)α-甲基苯乙烯和13.44g(0.11mol)三甲氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，40℃硅油浴中反应2h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为94.8％，β-加成产物选择性为96.7％。
实施例35：硅氢加成反应
取0.03g实施例7中催化剂，8.42g(0.1mol)己烯和13.44g(0.11mol)三甲氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，40℃硅油浴中反应3h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为98.1％，β-加成产物选择性为100％。
实施例36：硅氢加成反应
取0.03g实施例10中催化剂，15.43g(0.1mol)十一烯和13.44g(0.11mol)三甲氧基氢硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，60℃硅油浴中反应4h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为97.8％，β加成产物选择性为98.5％。
实施例37：硅氢加成反应
取0.03g实施例1中催化剂，10.40g(0.1mol)苯乙烯和14.20g(0.11mol)甲基氢二氯硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，40℃硅油浴中反应4h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为97.6％，β-加成产物选择性为99.4％。
实施例38：硅氢加成反应
取0.03g实施例4中催化剂，11.82g(0.1mol)α-甲基苯乙烯和14.20g(0.11mol)甲基氢二氯硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，40℃硅油浴中反应2h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为96.8％，β-加成产物选择性为97.6％。
实施例39：硅氢加成反应
取0.01g实施例7中催化剂，8.42g(0.1mol)己烯和14.20g(0.11mol)甲基氢二氯硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，40℃硅油浴中反应3h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为98.5％，β-加成产物选择性为100％。
实施例40：硅氢加成反应
取0.03g实施例10中催化剂，15.43g(0.1mol)十一烯和14.20g(0.11mol)甲基氢二氯硅烷置于100毫升的单口烧瓶中，40℃硅油浴中反应4h，冷却、沉降、分离得产物，产物经GC-MS检测，烯烃转化率为98.2％，β-加成产物选择性为98.9％。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于上述实施例，还可以许多的操作组合。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有情形，均应当认为是本发明的保护范围。
