一种苯基三甲氧基硅烷的环保制备方法技术

本发明专利技术涉及一种苯基烷氧基硅烷的合成方法，其特征在于先将苯基氯硅烷溶解在有机溶剂中，再加入醇‑醇盐溶液，在惰性氛围下反应，在反应进行一部分后，再次加入醇钠溶液，继续反应，在反应结束后，蒸馏，获得苯基烷氧基硅烷。

【技术实现步骤摘要】
一种苯基三甲氧基硅烷的环保制备方法
本专利技术涉及一种由氯硅烷制备烷氧基硅烷的方法，尤其是制备苯基三甲氧基硅烷的方法。
技术介绍
烷氧基硅烷是生产特殊聚硅氧烷、硅橡胶、有机硅改性聚合物等很多重要材料的原料。在烷氧基硅烷中引入苯基后，能使得制备的橡胶制品在超低温下依然能保持良好的性能，目前其的研发和应用引人注目。苯基三甲氧基硅烷主要用于苯基硅树脂等有机硅产品的生产，也是丙烯聚合的一种重要外改性剂，目前的制备方法主要包括醇解法、钠缩合法等。现在，由于钠缩合法要采用钠金属，无法实现大规模生产，因此现在工业级的制备主要通过苯基硅烷醇解来制备，但是通过醇解制备存在的较大问题是产率往往较低，也提出了一些改进的方法，例如在反应中加入缚酸剂，在反应过程中喷淋溶剂，减压反应等，反应完成后，加入中和剂，产品进行多次蒸馏等方法。但总体来说，反应的产率依然不令人满意，而且反应成本提高，有可能造成安全隐患。因此，目前迫切需要通过简单地方式来提高苯基烷氧基硅烷产品的产率。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种收率高、成本低，适合于工业生产的烷氧基硅烷的制备方法，尤其是苯基烷氧基硅烷的制备方法。本专利技术人在研究过程中出人意料地发现，在制备苯基烷氧基硅烷时，加入相应的醇钠，尤其是在反应过程中分批加入，最终的产物能获得良好的收率，且反应条件温和，适于工业化生产。本专利技术采用的技术方案如下：一种苯基烷氧基硅烷的合成方法，其特征在于先将苯基氯硅烷溶解在有机溶剂中，再加入醇-醇盐溶液，在惰性氛围下反应，在反应进行一部分后，再次加入醇钠溶液，继续反应，在反应结束后，蒸馏，获得苯基烷氧基硅烷。其中，所述苯基氯硅烷为苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷，所述的醇是甲醇，乙醇，所述的醇盐是甲醇钠，乙醇钠，所述的苯基烷氧基硅烷是苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷。其中，所述的醇盐-醇总摩尔数由苯基氯硅烷需要上氯取代基的数量决定，每个氯取代基对应0.8～1.5mol的醇盐-醇，优选为1～1.5mol的醇盐-醇，更优选为1～1.1mol的醇盐-醇。其中，醇与醇盐总量的摩尔比为(1.5～2.5):1，优选为(1.8～2.2):1，更优选为2.1:1.。其中，再次加入的醇盐量为醇盐总量的40％～60％，在苯基氯硅烷消耗30％～40％后加入。其中，所述的反应温度为10～80℃，优选为反应时间为4～8小时。反应中使用的有机溶剂为正己烷、石油醚、甲苯、二甲苯中的一种或两种；进一步优选的，所述的有机溶剂的质量为反应体系总质量的20％～60％，更优选30％～40％。反应中需要通入惰性气体来维持惰性氛围，该惰性气体优选为氮气。在该反应中，由于生成的HCl会与甲醇反应产生水，水会促使产物水解得到副产物，因此降低了最终产物的产率。本专利技术通过使用醇盐-醇混合溶液来醇解苯基氯硅烷，由于使用了醇盐这样能增加甲氧基亲核能力的物质作为催化剂，同时醇盐能吸收反应产生的HCl，转化为醇，继续与硅烷反应。此外，申请人还发现，在特定苯基硅氧烷的制备中，通过在反应过程中继续添加醇盐，能有效吸收HCl，避免水的产生，进一步提高最终反应产物的产率。此外，醇解反应时使用氯化氢溶解度很小的有机溶剂并通入惰性气体来及时排除氯化氢等，从而能减少副反应，提高醇解产率。根据本专利技术提供的苯基烷氧基硅烷合成方法，其反应产率较高，达到了90％以上，且反应条件温和，操作安全，适宜工业化生产。具体实施方式下面通过实施例进一步说明本专利技术。应该理解的是，本专利技术实施例的制备方法仅仅是用于说明本专利技术，而不是对本专利技术的限制，在本专利技术的构思前提下对本专利技术制备方法的简单改进都属于本专利技术要求保护的范围。除非另有说明，本专利技术中的“％”均是重量基准。实施例1：苯基三甲氧基硅烷的制备在三颈烧瓶中加入石油醚作为溶剂，先加入1mol苯基三氯硅烷，混合均匀，在通入氮气保持环境为惰性氛围下，将2.1mol甲醇和0.5mol甲醇钠加入到烧瓶中，在40℃下反应，GC监测苯基三氯硅烷消耗约40％后，再向反应体系中加入0.5mol甲醇钠，继续反应，反应共进行约3小时。在反应完成后，收集反应产物，过滤，常压蒸馏，获得醇解产物苯基三甲氧基硅烷，收率为95.85％。实施例2：苯基三甲氧基硅烷的制备在三颈烧瓶中加入石油醚作为溶剂，先加入1mol苯基三氯硅烷，混合均匀，在通入氮气保持环境为惰性氛围下，将2.2mol甲醇和0.5mol甲醇钠加入到烧瓶中，在40℃下反应，GC监测苯基三氯硅烷消耗约30％后，再向反应体系中加入0.6mol甲醇钠，继续反应，反应共进行约3.5小时。在反应完成后，收集反应产物，过滤，常压蒸馏，获得醇解产物苯基三甲氧基硅烷，收率为95.47％。实施例3：苯基三甲氧基硅烷的制备在三颈烧瓶中加入石油醚作为溶剂，先加入1mol苯基三氯硅烷，混合均匀，在通入氮气保持环境为惰性氛围下，将2.2mol甲醇和0.6mol甲醇钠加入到烧瓶中，在40℃下反应，GC监测苯基三氯硅烷消耗约40％后，再向反应体系中加入0.4mol甲醇钠，继续反应，反应共进行约3小时。在反应完成后，收集反应产物，过滤，常压蒸馏，获得醇解产物苯基三甲氧基硅烷，收率为94.35％。实施例4：苯基三甲氧基硅烷的制备在三颈烧瓶中加入石油醚作为溶剂，先加入3mol苯基三氯硅烷，混合均匀，在通入氮气保持环境为惰性氛围下，将6.1mol甲醇和1.4mol甲醇钠加入到烧瓶中，在50℃下反应，GC监测苯基三氯硅烷消耗约35％后，再向反应体系中加入1.6mol甲醇钠，继续反应，反应共进行约4小时。在反应完成后，收集反应产物，过滤，常压蒸馏，获得醇解产物苯基三甲氧基硅烷，收率为94.56％。实施例5：苯基三甲氧基硅烷的制备在三颈烧瓶中加入石油醚作为溶剂，先加入1mol苯基三氯硅烷，混合均匀，在通入氮气保持环境为惰性氛围下，将2.1mol甲醇和0.5mol甲醇钠加入到烧瓶中，在40℃下反应，GC监测苯基三氯硅烷消耗约20％后，再向反应体系中加入0.5mol甲醇钠，继续反应，反应共进行约4小时。在反应完成后，收集反应产物，过滤，常压蒸馏，获得醇解产物苯基三甲氧基硅烷，收率为91.05％。实施例6：苯基三甲氧基硅烷的制备在三颈烧瓶中加入石油醚作为溶剂，先加入1mol苯基三氯硅烷，混合均匀，在通入氮气保持环境为惰性氛围下，将2.1mol甲醇和0.5mol甲醇钠加入到烧瓶中，在40℃下反应，GC监测苯基三氯硅烷消耗约60％后，再向反应体系中加入0.6mol甲醇钠，继续反应，反应共进行约3小时。在反应完成后，收集反应产物，过滤，常压蒸馏，获得醇解产物苯基三甲氧基硅烷，收率为88.67％。实施例7：苯基三甲氧基硅烷的制备在三颈烧瓶中加入石油醚作为溶剂，先加入1mol苯基三氯硅烷，混合均匀，在通入氮气保持环境为惰性氛围下，将2.1mol甲醇和0.2mol甲醇钠加入到烧瓶中，在40℃下反应，GC监测苯基三氯硅烷消耗约40％后，再向反应体系中加入0.8mol甲醇钠，继续反应，反应共进行约3小时。在反应完成后，收集反应产物，过滤，常压蒸馏，获得醇解产物苯基三甲氧基硅烷，收率为87.5％。实施例8：苯基三甲氧基硅烷的制备在三颈烧瓶中加入石油醚作为溶剂，先加入1mol苯基三氯硅烷，混合均匀，在通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苯基三甲氧基硅烷的合成方法，其特征在于先将苯基三氯硅烷溶解在有机溶剂中，再加入甲醇‑甲醇钠溶液，在惰性氛围下反应，在反应进行一部分后，再次加入甲醇钠溶液，继续反应，在反应结束后，蒸馏，获得苯基三甲氧基硅烷。

【技术特征摘要】
1.一种苯基三甲氧基硅烷的合成方法，其特征在于先将苯基三氯硅烷溶解在有机溶剂中，再加入甲醇-甲醇钠溶液，在惰性氛围下反应，在反应进行一部分后，再次加入甲醇钠溶液，继续反应，在反应结束后，蒸馏，获得苯基三甲氧基硅烷。2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述的甲醇-甲醇钠总摩尔数由苯基氯硅烷需要上氯取代基的数量决定，每个氯取代基对应0.8～1.5mol的醇-醇钠，优选为1～1.5mol的醇-醇钠，更优选为1～1.1mol的醇-醇钠。3.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，醇与醇钠总量的摩尔比为(1.5～2.5):1，优选为(1.8～...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秀莲，
申请(专利权)人：杨秀莲，
类型：发明
国别省市：浙江,33