乙烯基化有机硅化合物的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种至少含有一个Ｈ↓［２］Ｃ＝ＣＨ－Ｓｉ－基团的有机硅化合物制备方法，其中在至少一种加成反应催化剂存在下，使一种至少含有一个Ｈ－Ｓｉ－基团的有机硅化合物与乙炔在一种气／液相体系中进行反应，并从反应混合物中回收所述至少含有一个Ｈ↓［２］Ｃ＝ＣＨ－Ｓｉ－基团的有机硅化合物，其特征在于，在喷嘴环式反应器中，使一种至少含有一个Ｈ－Ｓｉ－基团的有机硅化合物、过量使用的乙炔，以及一种尽可能惰性的液相，在一种催化剂存在下充分混合，制取所述至少含有一个Ｈ↓［２］Ｃ＝ＣＨ－Ｓｉ－基团的有机硅化合物，并将剩余的乙炔输回反应过程中去。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种至少含有一个H2C＝CH-Si-基团的有机硅化合物的制备方法，其中在至少一种加成反应催化剂存在下，使一种至少含有一个H-Si-基团的有机硅化合物与乙炔在一种气/液相体系中进行反应，并从反应混合物中回收所述至少含有一个H2C＝CH-Si-基团的有机硅化合物。人们已知，在铂催化剂存在下，经乙炔与硅原子上连有1或2个氢原子、并可能含有一个一价惰性有机基团的卤代硅烷进行反应，当此反应在加热下，也即在80至120℃的温度范围内，在一种液态稀释剂中并在大气压力下进行时，可制得乙烯基卤代硅烷。德国专利说明书DE-PS1232580中公开的方法可以分批进行或连续进行，而且以含有H-Si-键的所用卤代硅烷的化学计算量为准计，优选只以略为过量的乙炔进行反应。据DE-PS1232580中的诸实施例所述，按此方法，产物收率约为80％至91％。德国专利申请公开说明书DE-OS2131742教给人们一种制备链烯基硅烷的方法，其中，在乙硅烷基乙烷中，于120至220℃及0.1至5.0大气过压下，使取代的乙炔与硅烷进行加成反应，所得链烯基硅烷一经形成即不断从反应室中排出，并且仅以气体形态排出。在该方法中，优选用作催化剂体系的是氯铂(IV)酸与酮类的反应产物。上述诸方法的共同之处是，乙炔与至少具有一个H-Si-基团的硅烷的加成反应，在锅式反应器或反应塔中进行，而且人们都曾致力于获得尽可能大的传质面和足够的滞留时间。这样的装置一般成本都很高。新近关于乙炔与三氯硅烷的氢硅烷基化的研究中，人们使用了静止的铂-配合物催化剂。在此情况下，乙烯基三氯硅烷的选择性为100％时，收率为80％。。此外，制备这种催化剂的成本也比较高。上述诸方法中，进行加成反应时的一个重要经济性因素也是乙炔的损耗，这种损耗系未反应乙炔所致，而且未反应乙炔通常又随同废气从工艺过程中排出，然后比如说，以焚烧装置的形式来利用热能。本专利技术赖以为基础的专利技术目的是，提供一种可尽可能简单而又经济地制备至少含有一个H2C＝CH-Si-基团的有机硅化合物的方法。上述所提出的本专利技术目的按照权利要求书中的说明来实现。现已发现，如果在喷嘴环式反应器中，使一种至少含一个H-Si-基团的有机硅化合物、过量使用的乙炔以及尽可能惰性的液相，在一种催化剂存在下充分混合，并随后从反应混合物中回收至少含一个H2C＝CH-Si-基团的有机硅化合物，并将剩余的乙炔输回上述反应过程中，就能更为简单而经济地在至少一种加成反应催化剂存在下，经一种至少含一个H-Si-基团的有机硅化合物与乙炔在一种气/液相中进行反应，并从反应混合物中回收所述至少含一个H2C＝CH-Si-基团的有机硅化合物，来制取所述至少含一个H2C＝CH-Si-基团的有机硅化合物。在本专利技术方法中，由于按本专利技术使用喷嘴环式反应器来制备至少含一个H2C＝CH-Si-基团的有机硅化合物，获得了几乎最佳的传质，并同时获得了最为宽容的反应条件，故而本专利技术方法的选择性很高，也即在很大程度上防止了不希望有的副反应及连续反应，并实现了高收率，使人们能经济地利用该方法。因此，较为简单的本专利技术方法的特征在于空时收率高，即含H-Si-基团的离析物转化率几近100％时，达到非常高的选择性。此外，本专利技术方法还特别经济，这是因为过量使用的乙炔可予输回反应过程中，而且也不需使用循环压气机来回输乙炔，也就是说，除了使乙炔损耗达最小之外，本专利技术方法还提供了一种可能性从经济性方面看，不用对循环压气机进行投资。因此，本专利技术主题是一种制备至少含一个H2C＝CH-Si-基团的有机硅化合物的方法，该方法通过将一种至少含一个H-Si-基团的有机硅化合物与乙炔在一种气/液相中，在至少一种加成催化剂存在下进行反应，并从反应混合物中回收至少含一个H2C＝CH-Si-基团的有机硅化合物，其特征在于，在喷嘴环式反应器中，使一种至少含一个H-Si-基团的有机硅化合物、过量使用的乙炔，以及几近惰性的液相，在一种催化剂存在下充分混合，并随后从反应混合物中回收所述至少含一个H2C＝CH-Si-基团的有机硅化合物，并将剩余的乙炔输回上述反应过程中。喷嘴式反应器或者喷嘴环式反应器，正如它们也可以相宜地用于本专利技术方法，它们的一般功用由下列诸文献知悉Nagel等人.CIT 42(1970)第474-479页；Nagel等人.CIT 42(1970)第921-926页；Huebner CT 16(1987)第87-92页；Warnecke等人.CIT 59(1987)第798-799页。本专利技术方法中所用反应器的一个优选实施方式例如是德国Burdosa公司所产型号为“System BURDOSA”的喷嘴环式反应器，当然也可使用结构相同或型号类似的反应器。本专利技术方法一般这样来进行先将至少含一个H-Si-基团的有机硅化合物同乙炔及/或同所述液相一起输入喷嘴环式反应器中。乙炔优选以＞1绝对巴和≤1.4绝对巴的工作压力输入所述工艺过程。本专利技术方法中，可用作至少含一个H-Si-基团的有机硅化合物的，是通式I所示的有机硅化合物RaXbH(4-a-b-c)SiYc(I)，式中，R 具有1至8个碳原子的烷基，氯代烷基，其中卤原子优选为F或Cl，以及芳基，例如苯基、苄基及萘基，而且R可相同可不相同，X C1-、OH-、具有1至4个碳原子的烷氧基，Y -((CH2)dSiR′2)e(CH2)dSiR′3，其中R′为H、R或X，其中R′可相同可不相同，而且d＝1、2、3或4，以及e＝0、1或2，a 0、1、2或3，b 0、1、2或3，c 0或1，而且(a+b+c)≤3例如氢硅烷，如二甲基氯硅烷、甲基二氯硅烷、二氯硅烷、1，1，4，4-四甲基乙硅烷基乙烯，三氯硅烷，或者通式II所示的有机硅化合物RaXbH(3-a-b)SiY(II)，式中，R 具有1至8个碳原子的烷基，氯代烷基，其中卤素原子优选为F或Cl，以及芳基，例如苯基、苄基和萘基，而且R可相同可不相同，X Cl-、OH-、具有1至4个碳原子的烷氧基，Y (-O-SiR2′)f-O-SiR3′，其中各R′为H、R或X，而且R′可相同可不相同，f＝0、1、2、3、4或5，a0、1或2，b0、1或2，而且(a+b)≤2，例如氢硅氧烷如1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，也或氢硅氮烷，例如1，1，3，3-四甲基二硅氮烷，或者也可为通式III所示的氢硅烷s(III)，式中，R 具有1至8个碳原子的烷基，氯代烷基，其中卤素原子原子优选为F或Cl，以及芳基，例如苯基、苄基及萘基，而且R可相同可不相同，X Cl-、OH-、具有1至4个碳原子的烷氧基，q 0或1，r 0或1，而且(q+r)≤1s 3或4。例如环氢硅氧烷类，如1，3，5，7-四甲基环丁硅氧烷。本专利技术中，作有机硅化合物用的，优选是含甲基二氯硅烷的加合物或含二甲基氯硅烷的加合物或其混合物，或者二氯硅氧烷或四甲基二硅氧烷。本专利技术方法中，乙炔与至少含一个H-Si-基团的各有机硅化合物间的摩尔比，宜调节到介乎1.5∶1至20∶1之间的值。优选在将至少含有一个H-Si-基团的有机硅化合物和乙炔输入喷嘴环式反应器之前，将它们转化成气体混合物。现存的气体或气体混合物一般由混合喷嘴吸引，压缩到系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备至少含一个Ｈ↓［２］Ｃ＝ＣＨ－Ｓｉ－基团的有机硅化合物的方法，其中在至少一种加成反应催化剂存在下，经一种至少含一个Ｈ－Ｓｉ－基团的有机硅化合物与乙炔在气／液相中进行反应，并从反应混合物中回收所述至少含一个Ｈ↓［２］Ｃ＝ＣＨ－Ｓｉ－基团的有机硅化合物，其特征在于，在喷嘴环式反应器中，使一种至少含一个Ｈ－Ｓｉ－基团的有机硅化合物、过量使用的乙炔，以及几乎惰性的液相，在一种催化剂存在下充分混合，并随后从反应混合物中回收所述至少含一个Ｈ↓［２］Ｃ＝ＣＨ－Ｓｉ－基团的有机硅化合物，并将剩余的乙炔输回上述反应过程中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F斯蒂丁，
申请(专利权)人：希尔斯股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]