[發(fā)明專利]一種甲基苯基二烷氧基硅烷的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110283745.X
• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN102351894A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 潘濤;唐小斗
• 申請（專利權）人: 中藍晨光化工研究設計院有限公司
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 張新

技術領域

本發(fā)明涉及一種甲基苯基二烷氧基硅烷的制備方法，特別是一種在超聲輔助條件下使用過量MeSi(OR)₃與氯苯通過鈉縮合法，制備甲基苯基二烷氧基硅烷的方法。

背景技術

在聚硅氧烷材料中，當其主鏈硅原子上帶有苯基時，可賦予其優(yōu)異的耐高低溫、抗高能輻射及阻尼減振性能，還可改善它對有機化合物及無機填料的相容性，提高聚硅氧烷的折光率。當含苯基的聚硅氧烷與所選用填料的折光率匹配時，即可得到透明材料。

在有機硅合成材料工業(yè)中，苯基硅單體是除甲基硅單體外的另一類重要基本原料，它的用量僅次于甲基硅單體，是合成苯基硅油、苯基硅橡膠、苯基硅樹脂的基本單體。

甲基苯基二烷氧基硅烷[MePhSi(OR)₂，R為Me或Et]是有機硅單體中的重要品種之一，該產(chǎn)品性質活潑，可發(fā)生取代、酯交換等反應，是重要的苯基硅單體，以其為基礎可生成許多具有獨特結構和優(yōu)良物化性能的有機硅衍生物，廣泛應用于航天航空、建筑建材、電子及涂料橡膠工業(yè)等領域。通過格氏法、鈉縮合法和再分配法等，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?guī)в谢旌蠠N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耐候防水助劑，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結構控制劑，提高硅橡膠的儲存穩(wěn)定性、柔韌性、強度及延展性等。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(huán)硅氧烷及甲基苯基硅氧烷齊聚物。

目前國內外主要采用下述三種方法制取甲基苯基二烷氧基硅烷：

1、氯硅烷醇解法：

MePhSiCl₂?+?2ROH?????????????????????????????????????????????????MePhSi(OR)₂?+?2HCl

式中，R為Me（甲基）或Et（乙基）。（下同）

其優(yōu)點是反應條件較溫和，生產(chǎn)成本較低。缺點是合成甲基苯基二氯硅烷比較困難。其中熱縮法的反應溫度較高（＞500℃），因此不可避免副產(chǎn)較多的有害雜質（如多氯聯(lián)苯、苯基三氯硅烷等），這些雜質采用分餾方法很難與甲基苯基二氯硅烷獲得滿意的分離，而其存在對聚合產(chǎn)物的性能極為有害。而格氏試劑法合成甲基苯基二氯硅烷則涉及使用醚類易燃溶劑，生產(chǎn)安全性差，反應易受潮氣影響等缺點。而且甲基苯基二氯硅烷醇解時要副產(chǎn)大量HCl，對設備及環(huán)境都有很大的危害。

2、格氏法：

MeSi(OR)₃?+?PhCl?+?Mg??MePhSi(OR)₂?+?Mg(OR)Cl

格氏法的優(yōu)點是適用范圍較廣，可合成多種不能用直接法合成的具有特殊結構的單體。缺點是反應條件苛刻，反應易因潮氣影響而無法進行，反應產(chǎn)物復雜，很容易發(fā)生二取代反應生成甲基二苯基烷氧基硅烷，目的產(chǎn)物的選擇性不好，同時反應中需使用大量易燃溶劑，生產(chǎn)的安全性較差。

3、鈉縮合法：

MeSi(OR)₃?+?PhCl?+?2Na??MePhSi(OR)₂?+?NaOR?+?NaCl

其優(yōu)點是反應條件溫和，易于控制，工藝簡單，反應選擇性較好。但之前的鈉縮法存在加料反應時間長達11小時，生產(chǎn)效率較低，轉化率不高（僅超過40%），也需要使用易燃溶劑等缺點。

近年也有改進鈉縮法專利獲得授權（CN200710022481.6），其反應式如下：

MeSiCl(OR)₂?+?PhCl?+?2Na??MePhSi(OR)₂?+?2NaCl

但其原料MeSiCl(OR)₂需要專門合成并提純到99%以上，而且也需要使用易燃溶劑，目的產(chǎn)物的轉化率并不高，選擇性也不高，有較多二取代產(chǎn)物生成。

發(fā)明內容

本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種在采用超聲輔助條件下使用過量MeSi(OR)₃與氯苯及金屬鈉通過縮合法制備甲基苯基二烷氧基硅烷的方法。本發(fā)明克服了原有鈉縮合法存在的反應周期長、目的產(chǎn)物選擇性不高，目的產(chǎn)物轉化率不高的缺點，采用超聲波促進反應進行，能縮短反應時間；通過增大甲基三乙氧基硅烷原料的用量比例，一方面起到溶劑的作用，另一方面也抑制了二取代反應的發(fā)生，起到增加目的產(chǎn)物選擇性的作用；同時避免使用其它有機溶劑，既有利于操作安全性，也避免了因溶劑分離、回收帶來的損失和成本，單純分離原料比既要分離原料又要分離溶劑更容易。