[發(fā)明專利]一種環(huán)硅氧烷的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010101577.3
• 申請日: 2010-01-27
• 公開（公告）號: CN101781328A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發(fā)明（設計）人: 牟秋紅;李金輝;律微波
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省科學院新材料研究所;山東久隆高分子材料有限公司
• 主分類號: C07F7/21
• 分類號: C07F7/21;B01J31/02;B01J23/04
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所有限公司 37221
• 代理人: 王立曉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)硅氧烷的制備方法，屬于有機硅合成技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

環(huán)硅氧烷是有機硅工業(yè)中重要的中間體原料，廣泛應用于合成硅油、硅樹脂和硅橡膠生膠 等。關(guān)于環(huán)硅氧烷的制備，主要有三種方法：水解法、熱裂解法和脫氯法。其中傳統(tǒng)的制備方 法是氯硅烷或烷氧基硅烷的水解裂解法，即將硅烷先水解生成混合環(huán)體和硅氧烷線性體所組成 的水解物，然后水解物在催化劑作用下經(jīng)真空催化裂解可以得到混合環(huán)體。但其存在以下幾方 面的問題：(1)氯硅烷純度不高，水解速度較快，難以控制，制得的環(huán)硅氧烷純度不能滿足高 純度環(huán)體的要求；(2)在水解物真空裂解過程中由于反應溫度較高，會發(fā)生部分副反應，造成 環(huán)硅氧烷的產(chǎn)純度降低。

研究工作者發(fā)現(xiàn)采用烷氧基硅烷取代氯硅烷水解可以提高環(huán)硅氧烷的產(chǎn)率和純度，專利號 為200910096804.5專利提出了一種以高純度甲基苯基二烷氧基硅烷為原料，通過水解縮合和 裂解工藝制備不含三官能雜質(zhì)的甲基苯基混合環(huán)體的方法：以甲基苯基二烷氧基硅烷代替甲基 苯基二氯硅烷為原料制備不含三官能雜質(zhì)的甲基苯基混合環(huán)體。但是專利未提及水解過程中使 用溶劑。專利號為200810120384.5專利以酸作為水解催化劑，對甲基苯基烷氧基硅烷進行水 解制備了較高收率的甲基苯基環(huán)硅氧烷。但是酸性催化劑一定條件下對硅碳鍵有破壞作用，會 給體系帶來一些副反應。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種環(huán)硅氧烷的制備方法，該種方法采用堿類物質(zhì)作 為雙官能烷氧基硅烷水解反應的催化劑，配合使用混合溶劑進行水解來制備環(huán)硅氧烷，不但沒 有副反應發(fā)生，而且大大提高了環(huán)硅氧烷的收率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種環(huán)硅氧烷的制備方法，包括如下步驟：

(1)將烷氧基硅烷與芳烴混合均勻，得到烷氧基硅烷與芳烴的混合體系；

(2)將芳烴、水與二氧六環(huán)或四氫呋喃混合得到混合溶劑，在該混合溶劑中，加入催化 劑充分攪拌，使催化劑溶解，得到混合溶劑體系；

(3)在0-80℃下將步驟(1)得到的烷氧基硅烷與芳烴的混合體系滴加到步驟(2)得到 的混合溶劑體系中，滴加完畢后，繼續(xù)反應60-150min；

(4)將反應后混合物加熱至60-80℃，蒸出反應生成的醇類物質(zhì)；

(5)靜止分層，取出有機相，蒸除溶劑后，得到環(huán)硅氧烷。

上述一種環(huán)硅氧烷的制備方法中，所述烷氧基硅烷為甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基 二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基氫二甲氧基硅烷、甲基乙 烯基二甲氧基硅烷、甲基三氟丙基二甲氧基硅烷中任一種或多種。

上述一種環(huán)硅氧烷的制備方法中，所述芳烴為苯、甲苯、二甲苯，優(yōu)選甲苯。

上述一種環(huán)硅氧烷的制備方法中，步驟(1)中所述的烷氧基硅烷與芳烴可以任意體積比 混合，優(yōu)選烷氧基硅烷與芳烴體積比為1∶1。

上述一種環(huán)硅氧烷的制備方法中，所述的催化劑為堿金屬氫氧化物、季銨堿、季磷堿中 的一種或多種。

所述的堿金屬氫氧化物為氫氧化鉀、氫氧化鈉，氫氧化鋰、氫氧化銫或氫氧化銣，優(yōu)選 氫氧化鈉。

所述的季銨堿為四甲基氫氧化銨、三甲基乙基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧 化銨或四丁基氫氧化銨，優(yōu)選四甲基氫氧化銨或四乙基氫氧化銨。

所述的季磷堿為四丁基氫氧化磷。

上述一種環(huán)硅氧烷的制備方法中，步驟(2)所述混合溶劑體系中，芳烴∶二氧六環(huán)或四 氫呋喃體積比為1∶0.1-1，優(yōu)選1∶0.2；芳烴∶烷氧基硅烷的體積比為0.1-3∶1。

上述一種環(huán)硅氧烷的制備方法中，所述混合溶劑體系中，水的用量參照烷氧基硅烷，其 中烷氧基硅烷與水的摩爾比為1∶2-30，優(yōu)選1∶15。

上述一種環(huán)硅氧烷的制備方法中，所述催化劑的用量參照烷氧基硅烷，其用量為烷氧基 硅烷的質(zhì)量的0.1％-10％，優(yōu)選為2％。

上述一種環(huán)硅氧烷的制備方法中，步驟(3)所述的滴加速度為1-3滴/秒，以體系不出現(xiàn) 乳白色為宜；溫度優(yōu)選60-70℃。

本發(fā)明所述一種環(huán)硅氧烷的制備方法具有如下效果或優(yōu)點：