具有降低的卤化物含量的烷氧基硅烷的制备方法技术

公开了降低烷氧基硅烷内残留的卤化物含量的方法。该方法包括使具有残留的卤化物含量的烷氧基硅烷与活性炭接触，接着分离烷氧基硅烷。所得材料可用作制备其他化合物的中间体和在电子应用中使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有降低的卣化物含量的烷氧基硅烷的制备方法相关申请的交叉参考无
技术介绍
本专利技术是具有降低的卣化物含量的烷氧基硅烷的制备方 法。该方法包括使含烷氧基硅烷和残留的g化物的混合物与活性炭接 触。所得烷氧基硅烷更加合适作为制备其他化合物的起始中间体和在 电子应用中^f吏用。商业上通过许多技术生产烷氧基硅烷，其中包括使氯代硅 烷或有机基氯代硅烷与醇反应。尽管这一反应被设计为基本上使所有 的氯代硅烷材料反应成烷氧基硅烷，但仍存在残留的氯化物物质。相 对于所产生的烷氧基硅烷，以重量为基础，它可以是例如在500 -1000ppm氯化物范围内。残留的氯化物可以是未反应的氯代硅烷或有 机氯化物物质。这些有机氯化物源可以是烷基氯，它来自于生产有机 基氯代硅烷的直接工艺反应或者氯化氢与烯属材料(它是在有机基氯 代硅烷内的杂质)反应。不管氯化物杂质的来源是什么，烷氧基硅烷的 许多应用例如用作化学中间体和在电子应用中使用要求残留的氯化物 含量尽可能低。降低烷氧基硅烷中氯化物含量的方法是本领域已知的。例 如，建议使烷氧基硅烷和残留的闺化物的混合物与碱金属氧化物、碱 金属氢氧化物或碳酸盐反应，形成可从该混合物中分离的盐。类似地， 已建议使烷氧基硅烷和残留的卣化物的混合物与烷基醇和原甲酸酯反 应，形成烷氧基硅烷和可被分离的较低沸点的物质。最后，已知用环 氧基化合物处理残留的囟化物以降低其浓度。本专利技术人已发现，使烷氧基硅烷和残留的卣化物与活性炭 接触降低所存在的卣化物的含量。专利技术简述本专利技术涉及具有降低的离化物含量的烷氧基硅烷的制备方法。该方法包括使含用化学式RaHbSi(OR"(—b)表示的烷氧基硅烷和残留的卣化物的混合物与活性炭接触，其中每一 R独立地选自含1-约 20个碳原子的取代和未取代的烃基，每一 r独立地选自含1 - 4个碳 原子的烃基，a-0、 1、 2或3， b-0、 1、 2或3,和a+b-0-3。然后分 离烷氧基硅烷与活性炭。 专利技术详述本专利技术是具有降低的卣化物含量的烷氧基硅烷的制备方 法，该方法包括使含烷氧基硅烷和残留的卣化物的混合物与活性炭接 触，接着分离烷氧基硅烷与活性炭。可通过几乎任何反应形成此处将处理的含烷氧基硅烷和残 留的卣化物的混合物。在一个实施方案中，混合物是烷氧化反应的结 果。在这一反应中，卣代硅烷典型地与醇反应，形成烷氧基硅烷和卤 化氢。从反应中除去卤化氢，从而留下含烷氧基硅烷和残留的卤化物 的混合物。这一残留的囟化物典型地以大于约50ppm的用量存在。在另 一实施方案中，烷氧基硅烷和残留的卤化物是氨与氯 代丙基三乙氧基硅烷反应形成氨丙基三乙氧基硅烷的结果。形成含残 留卣化物的烷氧基硅烷的其他反应是本领域已知的，且可通过此处所 述的方法纯化所得材料。本专利技术所使用的术语"残留的卣化物"是离子和非离子的 卣化物物质的组合。离子卤化物物质包括游离的卤化氢和未反应的卤 代硅烷。非离子物质包括有机囟化物材料。认为这些有机卤化物材料 是通过起始的卣代硅烷中间体引入到烷氧基硅烷工艺内的杂质。这些 有机卣化物可以是烷氧基硅烷工艺的副产物。典型的卣化物包括氯化 物、溴化物和殃化物，其中氯化物是工业上最常见的。本专利技术方法中所使用的烷氧基硅烷用化学式 RASi (OR1) (4-a-b)表示，其中每一 R独立地选自含1 -约20个碳原子的 取代和未取代的烃基，a=0、 1、 2或3， b=0、 1、 2或3，和a+b-0-3。 R可以是烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基；链烯基，例如乙烯基、烯丙基和己烯基；环烷基，例如环丙基、环丁基、 环戊基、二环戊基和环己基；环烯基，例如环丁烯基、环戊烯基和环 己烯基；芳基，例如苯基、甲苯基和萘基。若R基是取代烃基，则优 选的取代基包括卤素F、 Cl、 Br和I;氰基；-NR2; 0; S; N和P。正 因为如此，取代烃的实例包括氯代丙基、三氟丙基、甲基丙烯酰氧基 丙基、氨丙基和类似基团。如上所述，在混合物内存在的至少一部分残留的卣化物可 以是卣代硅烷与醇反应的副产物，其中残留的卤化物为卤代硅烷和卤 化氢形式。大多数囟化氢典型地可通过蒸馏分离，然而，卤代硅烷形 式的残留卣化物不容易通过蒸馏分离，这是因为其沸点接近于烷氧基 硅烷的沸点。残留的卣化物可包括卣代硅烷，例如二甲基氯代甲氧基 硅烷、氯代丙基二曱基氯代硅烷、二甲基氯代乙氧基硅烷、苯基甲基 甲氧基氯代硅烷、二环戊基氯代甲氧基硅烷、苯基氟代二乙氧基硅垸、 环己基甲基氯代甲氧基硅烷、和残留的卣化物的混合物。希望降低混合物内残留的卣化物的含量，这是因为它可引起最终产物为酸性和导致产物在静置时复原、聚合或降解。或者，卣 化物可对其最终使用例如在电子工业或在进一步的反应中使用时具有 有害的影响。为了从本专利技术的这 一 混合物中除去残留的卣化物，使该混 合物与活性炭接触。尽管对于本专利技术来说不是关键的，但认为活性炭 可利用物理吸附过程，于是吸引的范德华力从溶液中推出面化物并到 达其表面上。另外，卣化物可被吸引到碳上的碱性位点上。不管是什 么机理，碳结合卣化物，结果它可从混合物中除去且没有负面影响烷 氧基硅烷。活性炭可来自于许多来源。这些来源基于设计的技术规格 来选择，这是因为不同的原料来源将产生具有不同性能的活性炭。更 加常见的一些原料来源包括木材、锯屑、褐煤、泥煤、煤、椰子壳和 石油残余物(例如烟煤)。选择碳的类型的重要特征包括孔结构、粒度、 总的表面积和颗粒之间的空隙体积。典型地，具有高表面积的较小颗 粒较好。在选择来源之后，制备活性炭以供使用。这些制备常常包 括脱水、碳化和/或活化。脱水和碳化包括常常在厌氧或在真空条件下 緩慢加热原料源。诸如氯化锌或磷酸之类的化学品可用于提高这些工 艺。碳的活化要求暴露于额外的化学品或其他氧化剂例如气体的混合 物下。吸附效率随时间流逝而下降，和最终活性炭需要被更换或 再活化。在一个实施方案中，碳床可以至少部分通过处理和/或用甲醇 洗涤再活化。使含烷氧基硅烷和残留的g化物的混合物与活性炭通过标 准工艺接触。在一种这样的方法中，混合物简单地流过活性炭的填充 床。与活性炭接触的混合物的停留时间不是关键的和范围可以是例如 1分钟到4天。在一个实施方案中，在约1GPM/ft2的表观流速下停留 时间为5-120分钟。视需要，这可在溶剂例如烃、醇和类似物辅助下 进行。醇也是有用的，因为它们倾向于增加活性炭的吸附容量。在另一接触方法中，烷氧基硅烷和残留的卣化物可简单地 与活性炭混合，其时间足以使活性炭结合氯化物，接着例如通过过滤 分离该混合物与碳。取决于条件，这可以是数分钟到数天。视需要， 这也可在溶剂例如烃、醇和类似物辅助下进行。在接触步骤中活性炭的温度可从降低的温度变化到升高的 温度。或者，活性炭在下述温度范围内-50匸到250匸、-20X:到120 。C、 20X:- 120。C、 80 - 120TC、或95C到其上的温度。碳可催化一定的脱气，特别是对于具有与硅键合的氬取代 基的烷氧基硅烷来说。维持反压可辅助保持大多数氯在溶液内。这反 过来可辅助最小化通过床的不均匀速度，这种不均匀速度可导致降低 的床效率和氯化物物质的过早分解。除了除去残留的卣化物以外，填充床还除去其他杂质。例 如，发现残留的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备具有降低的卤化物含量的烷氧基硅烷的方法，该方法包括：　（ａ）使含用化学式Ｒ↓［ａ］Ｈ↓［ｂ］Ｓｉ（ＯＲ↑［１］）↓［（４－ａ－ｂ）］表示的烷氧基硅烷和残留的卤化物的混合物与活性炭接触，其中每一Ｒ独立地选自含１－约２０个碳原子的 取代和未取代的烃基，每一Ｒ↑［１］独立地选自含１－４个碳原子的烃基，ａ＝０、１、２或３，ｂ＝０、１、２或３，和ａ＋ｂ＝０－３；和　（ｂ）分离烷氧基硅烷与活性炭。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SP弗古森，WX巴加扎，EB奥杜恩拉米，
申请(专利权)人：陶氏康宁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]