[發(fā)明專利]一種二硅氧烷的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010239025.9
• 申請日: 2010-07-28
• 公開（公告）號: CN101935327A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 來國橋;李美江;蔣劍雄;倪勇;蔣可志
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州師范大學(xué)
• 主分類號: C07F7/08
• 分類號: C07F7/08
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤體;朱實(shí)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種以氯硅烷和金屬氧化物為原料，經(jīng)脫氯反應(yīng)，直接制備二硅氧烷的方法。

背景技術(shù)

二硅氧烷主要用于有機(jī)化工以及醫(yī)藥化工的生產(chǎn)中，大多用作封頭劑、清洗劑、脫模劑等。二硅氧烷目前主要采用水解法生產(chǎn)工藝，即將三烷基氯硅烷在酸性條件下進(jìn)行水解反應(yīng)，生產(chǎn)二硅氧烷和稀鹽酸。此方法生產(chǎn)效率低下，產(chǎn)品的收率低、質(zhì)量差，同時(shí)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸濃度較低且含有少量有機(jī)物的廢水，因此產(chǎn)品分離比較困難，對環(huán)境污染也比較嚴(yán)重，因而限制了生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。

在CN?101362777A中，祝紀(jì)才等人采用以碳酸鹽為固相反應(yīng)物，以三甲基氯硅烷為液相反應(yīng)物，以六甲基二硅氧烷為反應(yīng)溶劑，通過液固反應(yīng)合成六甲基二硅氧烷。在此方法中，反應(yīng)中有氣體放出，增加了反應(yīng)控制的難度和反應(yīng)過程的危險(xiǎn)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是，提供一種簡易的二硅氧烷的制備方法，生產(chǎn)過程中無廢酸水的生成，也無氣體的產(chǎn)生，安全易控。

本發(fā)明的二硅氧烷的制備方法，其特征在于包括以下步驟：將計(jì)量的氯硅烷在攪拌下滴加至裝有金屬氧化物與有機(jī)液體懸濁液的三口瓶中，反應(yīng)在0～50℃（優(yōu)選為15～25℃）下進(jìn)行；滴加完畢，繼續(xù)反應(yīng)至反應(yīng)體系的pH值為6～7；離心過濾，得到液相物；當(dāng)瓶中的有機(jī)液體即目標(biāo)產(chǎn)物二硅氧烷時(shí)，得到的液相物為二硅氧烷，當(dāng)瓶中的有機(jī)液體為有機(jī)溶劑時(shí)，得到的液相物脫除有機(jī)溶劑，得到二硅氧烷；所述的二硅氧烷具有如下的結(jié)構(gòu)式：

，式中

R1、R2、R3為甲基、乙基、苯基、乙烯基、氫、氯甲基、異丙基、丙基、正丁基、叔丁基、戊基、環(huán)戊基、己基、十二烷基、十八烷基、環(huán)丁基、環(huán)己基、甲基環(huán)己基、環(huán)庚基、苯甲基、苯乙基、聯(lián)苯基、萘基或三氟丙基，且當(dāng)R1、R2、R3中一個(gè)為氫時(shí)，其余兩個(gè)不能為氫；

所述的氯硅烷通式為R1R2R3SiCl，式中R1、R2、R3為甲基、乙基、苯基、乙烯基、氫、氯甲基、異丙基、丙基、正丁基、叔丁基、戊基、環(huán)戊基、己基、十二烷基、十八烷基、環(huán)丁基、環(huán)己基、甲基環(huán)己基、環(huán)庚基、苯甲基、苯乙基、聯(lián)苯基、萘基、三氟丙基，且當(dāng)R1、R2、R3中一個(gè)為氫時(shí)，其余兩個(gè)不能為氫；

所述的金屬氧化物選自氧化鋅、氧化鋇、氧化鎂、氧化鈣或氧化銅（優(yōu)選為氧化鋅），金屬氧化物與氯硅烷的摩爾比為0.5～1.0?：1（優(yōu)選為0.6?：1）；

所述的有機(jī)液體是有機(jī)溶劑：乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲苯、苯、二甲苯、汽油、溶劑油、乙醚、石油醚、正己烷、環(huán)己烷或二氯乙烷中的一種，有機(jī)液體或者是液體狀態(tài)的目標(biāo)產(chǎn)物二硅氧烷；氯硅烷與有機(jī)液體的質(zhì)量比為1?:?0.5～5（優(yōu)選為1?:?1～2）。當(dāng)以目標(biāo)產(chǎn)物二硅氧烷作為有機(jī)液體使用時(shí)，液體反應(yīng)物中沒有其他的有機(jī)雜質(zhì)，產(chǎn)品純度高。

本發(fā)明的制備方法與二硅氧烷水解法生產(chǎn)工藝相比，避免了廢水的產(chǎn)生，具有操作簡單、產(chǎn)品收率高。與采用碳酸鹽為固相物相比，本發(fā)明采用金屬氧化物，使得反應(yīng)過程中無氣體產(chǎn)生，反應(yīng)更加平穩(wěn)，生產(chǎn)安全性更好。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實(shí)施例1。在裝有攪拌、溫度計(jì)和滴液漏斗的500ml三口瓶中，加入39.1g（0.48mol）氧化鋅，52.0g六甲基二硅氧烷攪拌成懸濁液，逐漸滴入103.7g（0.96mol）的三甲基氯硅烷。反應(yīng)在20℃進(jìn)行，滴加完畢后，繼續(xù)反應(yīng)至反應(yīng)體系的pH值為7。將不溶的鋅鹽離心濾去，得到六甲基二硅氧烷125.9g。產(chǎn)率為理論值的95.0％（按三甲基氯硅烷量計(jì)）。

實(shí)施例2。在裝有攪拌、溫度計(jì)和滴液漏斗的500ml三口瓶中，加入16.0（0.40mol）氧化鎂，136.0g甲苯攪拌成懸濁液，逐漸滴入68.0g（0.40mol）二甲基苯基氯硅烷。反應(yīng)在50℃進(jìn)行，滴加完畢后，繼續(xù)反應(yīng)至反應(yīng)體系的pH值為7。將不溶的鎂鹽離心濾去。將液相中的甲苯蒸除，得到四甲基二苯基二硅氧烷52.6g。產(chǎn)率為理論值的92.0％（按二甲基苯基氯硅烷量計(jì)）。

實(shí)施例3。在裝有攪拌、溫度計(jì)和滴液漏斗的500ml三口瓶中，加入16.8g（0.3mol）氧化鈣，300g乙醚攪拌成懸濁液，逐漸滴入60.0g（0.5mol）二甲基乙烯基氯硅烷。反應(yīng)在5℃進(jìn)行，滴加完畢后，繼續(xù)反應(yīng)至反應(yīng)體系的pH值為6。將不溶的鈣鹽離心濾去。液相中的乙醚蒸除后，得到四甲基二乙烯基二硅氧烷43.7g。產(chǎn)率為理論值的94.0％（按二甲基乙烯基氯硅烷量計(jì)）。