[發明專利]乙酰氧基硅烷的制備方法

無效

• 申請號: 201110225309.7
• 申請日: 2011-08-08
• 公開（公告）號: CN102286018A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 陳新志;周少東;何潮洪
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 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 33212
• 代理人: 金祺

技術領域

本發明涉及一種由有機氯硅烷制備乙酰氧基硅烷的方法。

背景技術

乙酰氧基硅烷是重要有有機化學品，主要用作粘合劑等，其中應用最廣泛的為甲基三乙酰氧基硅烷，結構如式I所示。甲基三乙酰氧基硅烷主要用于單組分室溫硫化硅橡膠的硫化劑。也可用作塑料、尼龍、陶瓷、鋁等與硅橡膠的粘合劑，硅橡膠的絕緣密封灌注膩子固化劑，以及用作醫用硅橡膠制品的粘結促進劑。

式I

目前制備乙酰氧基硅烷的方法主要有以下2種：

1、為有機氯硅烷與乙酸酐反應(US5387706A)，該方法的缺陷如下：

A、理論上乙酸酐的最高利用率為57.9％(質量分數)，其它沒有利用的部分完全用于生成副產物，因此用乙酸酐作反應物原子經濟性差，而原子經濟性是衡量綠色化工的一項重要指標；

B、乙酸酐價格較高，又由于其原子經濟性差，因此乙酸酐的用量也較多，從而導致成本的升高；

C、產品中氯離子濃度較高，導致產品質量差。

2、為有機氯硅烷與乙酸反應(如CN101323625A中)，該方法的缺陷如下：

A、此反應副產物為氯化氫，極易溶于產品，難分離，會造成產品質量下降；若要得到質量較好的產品，后處理成本較高；

B、氯化氫對金屬有不同程度的腐蝕性，因此該方法對設備的要求也較高，無疑又會增加設備成本。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種綠色、高效且后處理簡單的乙酰氧基硅烷的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種乙酰氧基硅烷的制備方法：有機氯硅烷與無水乙酸鹽在有機溶劑中進行反應，有機氯硅烷與無水乙酸鹽中乙酸根的摩爾比為1∶3～5，反應溫度為0～120℃，反應時間為1～5小時；

反應結束后，在室溫下將反應液進行過濾，減壓脫除濾液中的有機溶劑，得乙酰氧基硅烷。

作為本發明的乙酰氧基硅烷的制備方法的改進：

當有機氯硅烷為甲基三氯硅烷，所得的乙酰氧基硅烷為甲基三乙酰氧基硅烷；

當有機氯硅烷為乙基三氯硅烷，所得的乙酰氧基硅烷為乙基三乙酰氧基硅烷；

當有機氯硅烷為乙烯基三氯硅烷，所得的乙酰氧基硅烷為乙烯基三乙酰氧基硅烷。

作為本發明的乙酰氧基硅烷的制備方法的進一步改進：無水乙酸鹽為無水乙酸鈉、無水乙酸鉀、無水乙酸銨或無水乙酸鈣。

作為本發明的乙酰氧基硅烷的制備方法的進一步改進：有機溶劑與有機氯硅烷的體積/摩爾比為：80～120ml有機溶劑/0.1有機氯硅烷。

作為本發明的乙酰氧基硅烷的制備方法的進一步改進：有機溶劑為苯、甲苯、乙苯、二甲苯、二乙苯、三甲苯、戊烷、環戊烷、環己烷、正己烷、石油醚、辛烷、異辛烷、四氫呋喃、四氫吡喃、丙酮、甲乙酮、環己酮、甲基異丁基酮、乙酸、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、三氯丙烷、氯苯、二氯苯、乙醚、丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、乙腈、丙腈、丁腈、1，4-二氧六環、1，3-二氧五戊環或1，3-二氧五六環。

本發明的乙酰氧基硅烷的制備方法，使用無水乙酸鹽作為反應物，具有利用率高的特點(利用率為72％)，且乙酸鹽的價格比乙酸酐便宜，因此能充分降低生產成本。本發明的副產物為無機的鹽酸鹽，不溶于產品，通過簡單的過濾即可分離，因此具有后處理簡單的優勢。本發明在反應過程中避免了釋放氯化氫，環境友好；且由于沒有腐蝕性氣體的生成，因此對設備沒有特殊要求；本發明的反應在較低溫度下進行，條件溫和。采用本發明方法制備乙酰氧基硅烷，具有工藝簡單、收率高的特點。

具體實施方式

實施例1：甲基三乙酰氧基硅烷的制備方法

以100mL甲苯為溶劑，向釜內加入26g無水乙酸鈉(0.32mol)，50℃下慢慢加入15g甲基三氯硅烷(0.10mol)，保溫攪拌反應3小時結束。反應結束后將反應液降溫至室溫，過濾，減壓(0.01MPa)脫除濾液中的溶劑，得甲基三乙酰氧基硅烷20g，收率為90.86％。純度為98％。

實施例2～11：

改變實施例1中溶劑種類(簡稱S)、溶劑用量(簡稱V)、有機氯硅烷的種類(簡稱R1，摩爾用量不變)、無水乙酸鹽種類(簡稱R2)及用量(簡稱m2)、反應溫度(簡稱T)、反應時間(簡稱t)，相應的乙酰氧基硅烷收率為Y，純度為P，詳細數據見表1。

表1

最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的若干個具體實施例。顯然，本發明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。