[發明專利]一種在水相中制備雙－[γ－(三乙氧基硅)丙基]－四硫化物的方法

無效

• 申請號: 200710072568.4
• 申請日: 2007-07-25
• 公開（公告）號: CN101092427A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 張磊;楊春暉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及一種化合物的制備方法，具體涉及一種在水相中制備雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物的方法。

背景技術

傳統的雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物的制備方法主要有四種：一、用無水乙醇和金屬鈉制得乙醇鈉，再向乙醇鈉溶液中加入金屬鈉和單質硫制得四硫化鈉；二、在氮氣的保護下，無水硫化鈉和硫在無水乙醇中反應生成四硫化鈉；三、在氮氣的保護下，氫氧化鈉和硫合成四硫化鈉；四、在氮氣的保護下，將硫氫化鈉和硫在無水乙醇中反應生成多硫化鈉。傳統方法存在以下缺點：1、反應用到的金屬鈉和乙醇鈉的價格都十分昂貴，且金屬鈉在儲存過程中存在較大的安全隱患；2、用乙醇作為反應媒介會大量耗費乙醇，即使蒸餾回收，生產成本同樣很高；3、反應用到的硫化鈉和硫氫化鈉十分容易受潮、氧化和自燃，不易儲存，且受潮后的硫化鈉和硫氫化鈉通常都以含有結晶水的形式存在，此結晶水很難除去，這樣用帶著結晶水的硫化物為原料制備雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物，必然會導致雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物水解失效；4、反應過程中需要氮氣保護，對操作要求嚴格，工藝條件不易控制，同時增加了生產成本。

發明內容

本發明的目的是為了解決傳統制備雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物的方法存在原料價格昂貴且不易儲存、生產成本高、容易造成產物水解失效、對操作要求嚴格、工藝條件不易控制的問題，提供一種在水相中制備雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物的方法。本發明雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物的制備方法是通過以下步驟實現的：一、將緩沖劑溶解于水中，制成質量百分比濃度為20～40％的緩沖劑水溶液；二、將硫化鈉和單質硫溶于緩沖劑水溶液中，硫化鈉和單質硫的摩爾比為1∶2.7～3.2，緩沖劑與硫化鈉的摩爾比為1～1.5∶1，控制PH值在堿性的范圍內，并加入相轉移催化劑，相轉移催化劑加入的量為氯丙基三乙氧基硅烷質量的0.5～5％，在65～95℃下，以300～600r/min速度攪拌至溶解，反應時間為5～35min，既得到紅棕色的含多硫化物的無機溶液相；三、向含多硫化物的無機溶液相中滴加純度在98％以上的氯丙基三乙氧基硅烷，多硫化鈉和氯丙基三乙氧基硅烷的摩爾比為1∶2.0～2.1，反應溫度為65～95℃，滴加過程在1～2h內完成，然后回流，在回流過程中取試樣，用氣相色譜分析試樣，當氯丙基三乙氧基硅烷的含量在反應物中保持恒定，即不再減少時停止加熱；四、將步驟二得到產物冷卻至10℃，過濾，分液，取上層液，下層液內加入適量的水至沉淀物完全溶解后取上層液，將兩次回收上層液合并再冷卻到-15℃，進行過濾，將溶解在有機相中的鹽類物質除去，再用用硅膠或硫化鈉干燥，最后用活性碳吸附微小雜質，既得到雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物。

本發明合成雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物的整個過程都是在水相中進行，不存在產物水解的問題；運用相轉移催化技術和通過加入緩沖劑來控制溶液相的pH值，杜絕了副產物硫化氫的生成，防止了氯丙基三乙氧基硅烷的水解凝膠現象。本發明方法具有原料易貯存、生產成本低、操作簡單、工藝條件易控的優點。本發明制得產品的純度高(98％以上)和保存時間長。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式中雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物制備方法的步驟如下：一、將緩沖劑溶解于水中，制成質量百分比濃度為20～40％的緩沖劑水溶液；二、將硫化鈉和單質硫溶于緩沖劑水溶液中，硫化鈉和單質硫的摩爾比為1∶2.7～3.2，緩沖劑與硫化鈉的摩爾比為1～1.1∶1，控制PH值在11～14的范圍內，并加入相轉移催化劑，相轉移催化劑加入的量為氯丙基三乙氧基硅烷質量的0.5～5％，在65～95℃下，以300～600r/min速度攪拌至溶解，反應時間為5～35min，既得到紅棕色的含多硫化物的無機溶液相；三、向含多硫化物的無機溶液相中滴加純度在98％以上的氯丙基三乙氧基硅烷，多硫化鈉和氯丙基三乙氧基硅烷的摩爾比為1∶2.0～2.1，反應溫度為65～95℃，滴加過程在1～2h內完成，然后回流，在回流過程中取試樣，用氣相色譜分析試樣，當氯丙基三乙氧基硅烷的含量在反應物中保持恒定，即不再減少時停止加熱；四、將步驟二得到產物冷卻至10℃，過濾，分液，取上層液，下層液內加入適量的水至沉淀物完全溶解后取上層液，將兩次回收上層液合再冷卻到-15℃，進行過濾，將溶解在有機相中的鹽類物質除去，再用并用硅膠或硫化鈉干燥，最后用活性碳吸附微小雜質，既得到雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物。