制造卤代硅氧烷的方法技术

一种生产卤代硅氧烷的方法，所述方法包括：i)将水、卤代硅烷和第一溶剂组合以形成反应混合物，ii)将所述卤代硅烷部分水解并缩合以形成包含所述卤代硅氧烷、所述溶剂、未反应的卤代硅烷和卤化氢的反应产物混合物，iii)将第二溶剂添加到i)中的所述反应混合物中或ii)中的所述反应产物混合物中，其中所述第二溶剂具有所述卤代硅氧烷的沸点的沸点，以及iv)从所述反应产物混合物中回收所述卤代硅氧烷。

Method of manufacturing halosiloxane

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造卤代硅氧烷的方法相关申请的交叉引用无。
一种生产卤代硅氧烷的方法，所述方法包括将水、卤代硅烷和溶剂组合以形成反应混合物，并使所述卤代硅烷部分水解并缩合以形成包含所述卤代硅氧烷、卤化氢、溶剂和未反应的卤代硅烷的反应产物混合物，并从所述反应产物混合物中回收所述卤代硅氧烷。
技术介绍
卤代硅氧烷可以用于若干工业方法中。例如，卤代硅氧烷可以用作通过与其他氯硅烷和氯硅氧烷水解而生产附加聚硅氧烷中的中间体。此外，卤代硅氧烷可以用于其他方法，如填料处理。卤代硅氧烷(如1,1,3,3-四氯二硅氧烷)是通过在二乙醚中在-78℃下将三氯硅烷部分水解生产的。已经教导了用于制造六氯二硅氧烷的若干附加的合成方法，所述方法包括用氯气将二硅氧烷氯化，通过氧气或三氧化硫高温氧化四氯化硅，或通过三氧化硫或丙酮氧化六氯二硅烷。还教导了四氯化硅的部分水解。已经教导了一种制造1,1,1,3,3-五氯二硅氧烷的高温方法，所述方法涉及热分解以形成二氯硅酮，将其插入三氯硅烷中以形成目标化合物。然而，这些方法具有缺点。例如，这些方法可能需要极端温度或难以分离氯硅氧烷。这两个问题都在工业规模上造成困难。因此，需要生产卤代硅氧烷的新方法，所述方法可以用于在工业规模上生产卤代硅氧烷，不需要极端温度，并且允许从溶剂中除去卤代硅氧烷，而不是从卤代硅氧烷中除去溶剂。
技术实现思路
本专利技术涉及生产卤代硅氧烷的方法，所述方法包括：i)将水、卤代硅烷和第一溶剂组合以形成反应混合物，ii)将所述卤代硅烷部分水解并缩合以形成包含所述卤代硅氧烷、所述溶剂、未反应的卤代硅烷和卤化氢的反应产物混合物，iii)将第二溶剂添加到i)中的所述反应混合物中或ii)中的所述反应产物混合物中，其中所述第二溶剂具有≥所述卤代硅氧烷的沸点的沸点，以及iv)从所述反应产物混合物中回收所述卤代硅氧烷。与必须从卤代硅氧烷中除去溶剂相比，本专利技术的方法允许在工业规模上更容易地通过部分水解生产卤代硅氧烷，并且允许从溶剂中分离所得卤代硅氧烷。具体实施方式一种生产卤代硅氧烷的方法，所述方法包括：i)将水、卤代硅烷和第一溶剂组合以形成反应混合物，ii)将所述卤代硅烷部分水解并缩合以形成包含所述卤代硅氧烷、所述溶剂、未反应的卤代硅烷和卤化氢的反应产物混合物，iii)将第二溶剂添加到i)中的所述反应混合物中或ii)中的所述反应产物混合物中，其中所述第二溶剂具有≥所述卤代硅氧烷的沸点的沸点，以及iv)从所述反应产物混合物中回收所述卤代硅氧烷。在i)中将水、卤代硅烷和第一溶剂组合以形成反应混合物。卤代硅烷是具有一个或多于一个、可替代地2个或更多个卤素原子(可替代地氯原子)的硅烷，其中剩余化合价键合到具有1至8个碳原子、可替代地1至3个碳原子、可替代地2个碳原子的烃基上，氢原子上，或具有1至8个碳原子、可替代地1至3个碳原子、可替代地2个碳原子的烃基和氢原子上。在一个实施例中，卤代硅烷是根据式(I)R1aXbSiH4-a-b(I)其中R1是具有1至8个碳原子、可替代地1至3个碳原子、可替代地2个碳原子的烃基，可替代地R1表示甲基和乙烯基，X是卤素、可替代地氯，a是0至2的整数，b是1至4、可替代地2至4的整数、可替代地3或4、可替代地2、可替代地3、可替代地4。由R1表示的烃基典型地具有1至8个碳原子、可替代地1至3个碳原子、可替代地2个碳原子。具有至少3个碳原子的由R1表示的基团可以具有支链或直链的结构。由R1表示的基团的实例包括但不限于烷基，如甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1-乙基乙基、戊基、己基、和环己基，烯基，如乙烯基、丙烯基、丁烯基和己烯基，炔基，如乙炔基、丙炔基、丁炔基和己炔基，以及芳基，如苯基、苄基和甲基苯基。卤代硅烷的实例包括但不限于，二氯甲基乙烯基硅烷(MeViSiCl2)、三氯乙烯基硅烷(ViSiCl3)、三氯硅烷(HSiCl3)、四氯硅烷(SiCl4)、或三氯硅烷和四氯硅烷的混合物。制造二氯甲基乙烯基硅烷、三氯乙烯基硅烷、三氯硅烷和四氯硅烷的方法是本领域已知的并且是可商购的。第一溶剂是与水、卤代硅烷和卤代硅氧烷相容的任何溶剂，并且其中将发生卤代硅烷的水解和缩合。如本文使用的，“相容”旨在意指溶剂将不会与卤代硅烷、水、卤代硅氧烷反应，但将使它们溶解。在一个实施例中，第一溶剂具有在100ml的溶剂中>1.5克、可替代地在100ml的溶剂中大于25克的水溶解度，可替代地水可与溶剂以所有比例混溶。水溶解度是在25℃和标准压力下通过将不同比例的水与特定溶剂混合并且注意任何不混溶性来确定的。本领域技术人员将知道如何确定水混溶性，并且在文献中报道了许多溶剂的值。第一溶剂不是水。溶剂还与卤代硅烷和卤代硅氧烷混溶并且不与它们反应。第一溶剂的实例包括但不限于醚溶剂，包括二烷基醚、四氢呋喃、二醇醚、冠醚和二噁烷，或极性非质子溶剂，包括酮、腈、甲酰胺、乙酰胺、亚砜、乙酸酯、磷酰胺、吡咯烷酮、硝基烷、或碳酸酯。可替代地，第一溶剂是乙腈、四氢呋喃、四乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二丁醚或或聚(乙二醇)二甲醚、或其组合，可替代地四氢呋喃、乙腈、或四乙二醇二甲醚。这些溶剂是可商购的。通过本领域已知的方法将第一溶剂与水和卤代硅烷组合。本领域技术人员将知道如何组合卤代硅烷和第一溶剂。在一个实施例中，可以以任意顺序添加反应混合物的组分，可替代地首先将水和溶剂在搅拌下组合随后将水和溶剂的组合与卤代硅烷组合，可替代地首先将水和溶剂在搅拌下组合随后在搅拌下将组合的水和溶剂混合物添加到卤代硅烷中。典型地，随时间推移在搅拌下将组合的水和溶剂添加到卤代硅烷中。本领域技术人员将理解，添加顺序的轻微变化，如在水添加后保持一些溶剂不与水组合而用于添加，不会实质性地改变本专利技术。将水和第一溶剂的组合典型地在分开的反应器或其他容器或槽中组合，并且将水和第一溶剂的组合从所述分开的反应器、槽或容器中添加到反应器(其中它们与卤代硅烷组合用于将所述卤代硅烷部分水解)中，可替代地将水和第一溶剂的组合从容器(其中将它们组合)添加到反应器(其中含有卤代硅烷用于部分水解和缩合)中。本领域技术人员将知道如何挑选合适的反应器和/或容器用于水和第一溶剂的组合以及水和第一溶剂与卤代硅烷的组合。将水和第一溶剂组合的添加速率不是关键的，但是溶剂和水典型地在与卤代硅烷组合之前混合。将组合的水和第一溶剂添加到卤代硅烷的速率足以允许反应进行，但不这么快以至于出现不希望的放热，可替代地在最高达5小时的时间段内、可替代地在最高达2小时的时间段内、可替代地在最高达1.5小时的时间段内、可替代地在最高达1小时的时间段内将水-溶剂组合添加到卤代硅烷中。反应混合物包含水、卤代硅烷和溶剂，并且具有高于溶剂熔点的温度，可替代地-70℃至卤代硅烷的回流温度、可替代地-30℃至卤代硅烷的回流温度、可替代地0℃至卤代硅烷的回流温度、可替代地10℃至30℃。本领域技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产卤代硅氧烷的方法，所述方法包括：/ni)将水、卤代硅烷和第一溶剂组合以形成反应混合物，/nii)将所述卤代硅烷部分水解并缩合以形成包含所述卤代硅氧烷、所述溶剂、未反应的卤代硅烷和卤化氢的反应产物混合物，/niii)将第二溶剂添加到i)中的所述反应混合物中、ii)中的所述反应产物混合物中、或i)中的所述反应混合物中和ii)中的所述反应产物混合物中，其中所述第二溶剂具有≥所述卤代硅氧烷的沸点的沸点，以及/niv)从所述反应产物混合物中回收所述卤代硅氧烷。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170606 US 62/5156041.一种生产卤代硅氧烷的方法，所述方法包括：
i)将水、卤代硅烷和第一溶剂组合以形成反应混合物，
ii)将所述卤代硅烷部分水解并缩合以形成包含所述卤代硅氧烷、所述溶剂、未反应的卤代硅烷和卤化氢的反应产物混合物，
iii)将第二溶剂添加到i)中的所述反应混合物中、ii)中的所述反应产物混合物中、或i)中的所述反应混合物中和ii)中的所述反应产物混合物中，其中所述第二溶剂具有≥所述卤代硅氧烷的沸点的沸点，以及
iv)从所述反应产物混合物中回收所述卤代硅氧烷。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述卤代硅烷是二氯甲基乙烯基硅烷、三氯乙烯基硅烷、三氯硅烷、四氯硅烷、或三氯硅烷和四氯硅烷的混合物。


3.根据权利要求1或2之一所述的方法，其中，所述卤代硅氧烷是卤代二硅氧烷。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述卤代二硅氧烷是1,3-二氯-1,3-二甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷、1,1,3,3-四氯-1,3-二乙烯基二硅氧烷、1,1,3,3-四氯二硅氧烷、1,1,1,3,3-五氯二硅氧烷、或六氯二硅氧烷。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·M·章，B·凯托拉，A·米尔沃德，X·周，
申请(专利权)人：美国陶氏有机硅公司，
类型：发明
国别省市：美国;US