[發明專利]一種提高甲基苯基二烷氧基硅烷收率安全分離的方法

有效

• 申請號: 200710068594.X
• 申請日: 2007-05-22
• 公開（公告）號: CN101058585A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 伍川;蔣劍雄;邱化玉;袁志偉;丁列;華西林
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司
• 代理人: 陳小良

技術領域

本發明涉及有機硅化學領域，具體是一種提高甲基苯基烷氧基硅烷轉化料中甲基苯基二烷氧基硅烷的收率并安全分離甲基苯基烷氧基硅烷的方法。

背景技術

甲基苯基二烷氧基硅烷是一種重要的特種有機硅單體，廣泛應用于國防、航天航空、建筑和橡膠等領域。通過格利雅法、鈉縮合法及再分配法等，由甲基苯基二烷氧基硅烷可進一步制得烴基化程度更高且帶有混合烴基的烷氧基硅烷。甲基苯基二烷氧基硅烷也可直接用作涂料的抗候防水助劑，降低涂料吸濕性、抗粘性及電磁特性；還可用作有機硅橡膠的抗交聯劑，提高硅橡膠的柔韌性、強度及延展性等；同時，甲基苯基二烷氧基硅烷還可用于制備擴散泵油、甲基苯基環硅氧烷及聚甲基苯基硅氧烷齊聚物。甲基苯基二烷氧基硅烷的化學結構式是：

MePhSi(OR)₂

式中Me為甲基，Ph為苯基，R為甲基或乙基。

甲基苯基二烷氧基硅烷工業化生產通常采用鈉縮合法工藝，該工藝先使金屬鈉在甲苯及氯苯混合溶劑中、在一定溫度及高剪切力作用下生成鈉砂，甲基三烷氧基硅烷與氯苯在鈉砂作用下進行縮合反應，從而得到含甲基苯基二烷氧基硅烷及甲基二苯基烷氧基硅烷的混合產物，即所謂的轉化料。轉換料中不僅含有未反應完全的甲基三烷氧基硅烷、氯苯、作為反應介質的甲苯溶劑、反應產生的甲基苯基二烷氧基硅烷以及甲基二苯基烷氧基硅烷等液態物質，而且還含有大量的醇鈉固體殘渣。精餾是從轉化料中分離純凈甲基苯基二烷氧基硅烷的有效單元操作過程，但轉化料中存在的大量醇鈉固體殘渣，不僅嚴重影響精餾過程中的熱量與質量傳遞，降低精餾操作效率，而且高溫下醇鈉也將催化甲基苯基烷氧基硅烷的縮合和重排反應，降低目標產物的收率；更為嚴重的是，在精餾操作的后期階段，隨著精餾塔釜內液體物料的蒸出，醇鈉殘渣在塔釜壁面上聚集，嚴重影響塔釜的熱量和質量傳遞效率，導致塔釜溫度分布不均勻，致使醇鈉在高溫下長時間受熱而極易發生燃燒、爆炸，造成人員和財產的重大損失。因此，轉化料必須經過中和、過濾除渣等分離操作后，才能送入精餾塔進行氣液分離操作。

為除去溶解在轉化料各組份中的醇鈉以及醇鈉殘渣，目前通常采用甲基三氯硅烷作為中和劑，利用甲基三氯硅烷與醇鈉之間的化學反應，將醇鈉轉化為氯化鈉，再經過濾操作，除去氯化鈉殘渣后，濾液經精餾分離操作，回收反應溶劑、未反應的原料，以及生成的甲基苯基二烷氧基硅烷。在中和過程中伴隨氯化鈉同時生成的甲基三烷氧基硅烷在上述精餾過程中被分離出來，可作為鈉縮法的原料而循環使用。

采用甲基三氯硅烷作為中和劑雖然能有效中和甲基苯基轉化料中的醇鈉，提高后續精餾操作的安全性，并實現甲基三烷氧基硅烷的循環利用，但對于以甲基三甲氧基硅烷為硅源的反應體系，由于甲基三甲氧基硅烷的沸點(102℃)與反應用甲苯溶劑的沸點(110℃)較為接近，增加了甲基三甲氧基硅烷和甲苯分離純化的難度；同樣，對于以甲基三乙氧基硅烷為硅源的反應體系，也因甲基三乙氧基硅烷沸點(143℃)與轉化料中殘存的氯苯的沸點(132.2℃)較為接近，增加了甲基三乙氧基硅烷和氯苯分離提純的難度；另一方面，中和過程只是除去了溶解在各種化學物質中的醇鈉和未溶解的醇鈉固體殘渣，增加了后需精餾操作的安全性，但是并未增加目標產物甲基苯基二烷氧基硅烷的收率；與此同時，分離提純中和反應中生成的大量甲基三烷氧基硅烷也增加了精餾塔的分離負荷和分離成本，相應地降低了甲基苯基二烷氧基硅烷的生產能力和生產效率。

本發明的一種提高甲基苯基烷氧基硅烷轉化料中甲基苯基二烷氧基硅烷收率并安全分離甲基苯基二烷氧基硅烷及甲基二苯基烷氧基硅烷的方法，經文獻檢索，未見報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提高甲基苯基烷氧基硅烷轉化料中甲基苯基二烷氧基硅烷收率，安全且高效分離甲基苯基二烷氧基硅烷的方法，以解決現有技術中采用甲基三氯硅烷中和甲基苯基烷氧基轉化料中溶解的醇鈉及固體醇鈉殘渣存在的分離負荷重、分離成本高及中和反應產物中各物質分離提純困難的問題，同時提高甲基苯基二烷氧基硅烷的收率。

本發明是通過下述技術方案得以實現的：

一種提高甲基苯基二烷氧基硅烷收率安全分離的方法，以甲基苯基二氯硅烷為中和劑，在干燥空氣或氮氣保護下，在常溫或冷水浴中，將甲基苯基二氯硅烷緩慢添加到甲基苯基烷氧基硅烷轉化料中進行中和反應，控制反應混合物的PH2～9.0，常溫下過濾除渣后，濾液經精餾分離操作，分離回收反應溶劑及未完全反應的原料后，最后在一定回流比下，得到高純度的甲基苯基二烷氧基硅烷；

中和反應方程通式如下：