[發明專利]一種叔胺基硅烷的生產工藝

有效

• 申請號: 201110422497.2
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102558219A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李俊英;崔月芝;李天鐸;楊效登;石翠磊;劉亞明
• 申請（專利權）人: 山東輕工業學院
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種含叔胺基團的有機硅化合物的生產工藝，特別涉及對生產中的副產銨鹽進行回收利用的工藝，屬精細化工領域。

背景技術

氨基硅烷的合成研究始于上世紀五六十年代，最早的產品是美國聯碳公司的γ-氨丙基三乙氧基硅烷A-1100，武漢、南京、杭州的一些科研院所都有相關的研究報道。合成所采用的方法主要有氯丙基硅烷氨化法和丙烯胺與氫硅烷的加成法(高悟兒，蔣寶永.N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的合成與生產，化工新型材料，1998，06)。硅氫加成反應所用催化劑氯鉑酸較為昂貴，工業生產的成本較高，因此大都采用氯丙基硅烷氨化法，如用液氨反應得到單氨化產物，用乙二胺反應得到雙氨化產物，用二乙烯三胺得到三氨化產物。從分子結構來看，含有二個氨基(伯胺基和仲胺基)，三個活潑氫原子，這種雙胺型結構具有協同效應，加速氧化作用，有利于形成發色團，造成織物泛黃，特別對于淺色織物，大大影響了紡織品的外觀。(陳榮圻.低黃變和親水性氨基聚硅氧烷的發展，印染助劑，2007，24)

目前對耐黃變氨基硅烷的改進主要是合成含活潑氫少的胺基硅烷，研究最多的是仲胺基硅烷，如美國DowCorning公司引入了哌嗪基硅烷，相比氨乙基氨丙基硅油可提高處理織物的白度12.2％。德國Wacker公司采用了γ-環己氨丙基甲基二甲氧基硅烷，合成的氨基硅油柔軟劑特別適于白色或淺色棉織物和聚酯/棉混紡織物，處理的織物在干燥條件下不黃變。法國Rhodia公司引入受阻氨基γ-[2，2，6，6-四甲基哌啶]-丙基甲基二甲氧基硅烷以改變黃變現象，該產品價格較高，不易被印染廠接受。南昌大學張招貴等合成了脂肪酰胺丙基三乙氧基，南京師范大學的史保川等合成了γ-環己氨丙基硅烷偶聯劑系列(史保川，廖學巍，鄧建平等.γ-環己氨丙基硅烷偶聯劑的合成及應用，有機硅材料，2001，Vol.15)，胡楊劍等合成了嗎啉基的硅烷偶聯劑(胡楊劍，歐陽躍軍.嗎啉型氨基硅油的合成工藝及應用研究，印染助劑，2004，21)，此外還可引入哌嗪基、哌啶基等。仲胺基中仍有一個活潑氫，從泛黃機理分析在[O]作用下經羥胺中間體仍可轉化為烯胺。而叔胺相對穩定，不容易被氧化，必須在劇烈氧化條件下轉化為氧化叔胺，因此從抗黃變的角度看，叔胺基硅烷的性能最強。

關于叔胺基硅烷的合成，目前在合成方法的報道中提到的分離基本采用減壓蒸餾的方法，收率較低，對于副產物沒有合理的處理方法，因此無法進行真正意義上的工業化生產。

本發明采用氯烴基硅烷的氨化反應，產物的成鹽反應和副產物的中和反應，實現了產品從合成到分離提純，再到副產物的循環利用的整套工藝，工藝路線簡單，反應條件易控，降低了產品分離的成本，使副產的銨鹽得到充分利用，減少了生產過程的排放，是一種綠色的工藝過程。

發明內容

針對現有產品在應用和制備方面的不足，本發明要解決的問題是提供一種含叔胺基團的有機硅化合物的生產工藝，特別涉及對生產中的副產銨鹽進行回收利用的工藝。

下面將詳述本發明的技術方案：

一種叔胺基硅烷的生產工藝，包括氨化反應，成鹽反應和副產鹽的循環利用，其特征在于，生產工藝包括如下步驟：

1)過量的仲胺HNR₂與氯烴基硅烷(R₂O)₂R₁Si(CH₂)₃Cl進行氨化反應，反應完成后過濾，濾液經蒸餾除去過量的HNR₂后進行步驟2)的反應，過濾得到的仲胺鹽酸鹽固體按步驟4)進行循環利用；

2)將氯化氫氣體通入步驟1)所得濾液中進行成鹽反應，反應完成后過濾得到叔胺基硅烷(R₂O)₂R₁Si(CH₂)₃NR₂的鹽酸鹽固體；

3)將仲胺HNR₂緩慢加入步驟2)所得鹽中，反應后過濾，過濾得到的仲胺鹽酸鹽固體按步驟4)進行循環利用，濾液即為產品(R₂O)₂R₁Si(CH₂)₃NR₂；

4)將步驟1)和3)所得的仲胺鹽酸鹽中加入堿液，反應完成后，蒸餾得到原料仲胺，經干燥處理后回到步驟1)參與反應；

其中R₁為甲基或-OR₂，R₂為甲基或乙基。