制备多硫硅烷的方法技术

通过使说明书中式II的硅烷与说明书中一种或多种式III的金属硫化物在水性R

【技术实现步骤摘要】
制备多硫硅烷的方法
本专利技术提供了一种制备多硫硅烷(polysulfanesilane)的方法。
技术介绍
EP1130023公开了从式R1R2R3Si-R4-X的有机甲硅烷基烷基卤化物制备式(R1R2R3Si-R4-)2Sq的有机甲硅烷基烷基多硫烷。反应通过向在极性有机溶剂中的元素硫和有机甲硅烷基烷基卤化物中加入无水或几乎无水的离子硫化物的悬浮液来进行。由于有机甲硅烷基烷基卤化物的Si-烷氧基键易水解，因此，所述离子硫化物必须是无水的或几乎无水的。EP1700861公开了在醇中使用含水硫化试剂来合成含硫烷氧基硅烷。当使用不同的起始材料时，观察到所得多硫化烷氧基硅烷的单体含量的较大差异。仅当硫链的平均长度超过3时，才能在工业规模上获得可靠一致的产品质量。而且，在所公开的工艺中使用四种固体物质在工业规模上是不利的。WO2008025580A1公开了式[R(R)(R'O)Si-R″-]2Sm的含硫烷氧基硅烷的制备，其中所有反应物的碱金属氢氧化物含量＜0.44重量％。EP2149579公开了一种通过式II的(卤代有机基)烷氧基硅烷与含水碱金属硫氢化物、硫和碱金属碳酸盐在醇中的反应来制备通式I的有机硅烷的方法，其中式Ⅱ的(卤代有机基)烷氧基硅烷与碱金属硫氢化物的摩尔比在1∶0.4和1∶0.75之间，碱金属硫氢化物与碱金属碳酸盐的摩尔比在1∶0.5和1∶1.5之间。所公开的方法的缺点在于，当使用碳酸钠和/或碳酸氢钠时，反应后获得的悬浮液可能非常粘稠，结果是使用传统装置(搅拌釜反应器)不可能完全去除溶剂和/或过滤。
技术实现思路
本专利技术提供了一种通过任选地在一元酸或多元酸的一种或多种盐，优选金属碳酸盐或金属碳酸氢盐，更优选碳酸钠或碳酸氢钠或相应的混合物的存在下，任选地添加y摩尔的硫，使式II的硅烷与一种或多种式III的金属硫化物在水性R1-OH溶剂中反应，来制备式I的多硫硅烷的方法：(R1O)3-mR2mSi-R3-Sx-R3-SiR2m(OR1)3-mI，其中R1相同或不同，并且是优选CH3或C2H5的C1-C10烷基、苯基或烷基聚醚基-(R'-O)r-R″，其中R'相同或不同，且为支链或非支链、饱和或不饱和、脂族、芳族或混合的脂族/芳族二价C1-C30烃基，r为1-30的整数，且R″为未取代或取代的、支链或非支链的单价烷基、烯基、芳基或芳烷基，R2相同或不同，并且是C6-C20芳基、C1-C10烷基、C2-C20烯基、C7-C20芳烷基或卤素，R3相同或不同，并且是支链或非支链、饱和或不饱和、脂族、芳族或混合的脂族/芳族二价C1-C30烃基，并且m相同或不同，并且是0、1、2或3，优选为0，x为1-10，优选为2-4，(R1O)3-mR2mSi-R3-HalII其中R1、R2、R3如以上所定义，并且Hal为卤素，优选氯或溴，更优选氯，Me(SH)f和/或Me3-fSx-yIII其中Me是第1或2主族的元素，优选第1主族的元素，更优选Na，对于第1主族的Me，f＝1，对于第2主族的Me，f＝2，并且y具有0至x-1的值，在所述R1-OH溶剂中，R1如以上所定义，水性R1-OH溶液的水含量为5重量％至40重量％，优选为5重量％至15重量％，其特征在于：a.将来自任选地在一种或多种盐的存在下并且任选地添加硫下，使式II的硅烷与一种或多种式III的金属硫化物在水性R1-OH溶液中反应的工艺流与来自步骤d的洗涤溶液合并，所述工艺流包含式I的多硫硅烷、溶剂R1-OH、水和工艺盐，所述洗涤溶液包含溶剂R1-OH、水和式I的多硫硅烷，b.通过蒸馏除去溶剂R1-OH和水，c.使剩余的包含式I的多硫硅烷和工艺盐的悬浮液经受过滤或沉降，和d.将步骤c的工艺盐用溶剂R1-OH洗涤，然后干燥，将包含溶剂R1-OH、水和式I的多硫硅烷的洗涤溶液再循环至方法步骤a。本专利技术的方法可以连续或间歇进行，优选间歇地进行。当以间歇方法进行时，方法步骤a中的洗涤溶液可以来源于前一批次的步骤d。当以间歇方法进行时，来源于方法步骤d的洗涤溶液可以用于后续批次的方法步骤a。步骤d中使用的溶剂R1-OH可包含0重量％至20重量％，优选2重量％至10重量％的水。方法步骤a和b可以一个接一个地或并行地进行。所使用的金属硫化物可以以无水形式存在，或溶解在水中，或者它们可以包含结晶水。所使用的硫可以是颗粒、液体或粉末形式。烷基聚醚基团可以是-(R’-O)r-R″-(CH2-CH2O)2-C8H17、-(CH2-CH2O)3-C8H17、-(CH2-CH2O)4-C8H17、-(CH2-CH2O)5-C8H17、-(CH2-CH2O)6-C8H17、-(CH2-CH2O)7-C8H17、-(CH(CH3)-CH2O)2-C8H17、-(CH(CH3)-CH2O)3-C8H17、-(CH(CH3)-CH2O)4-C8H17、-(CH(CH3)-CH2O)5-C8H17、-(CH(CH3)-CH2O)6-C8H17、-(CH(CH3)-CH2O)7-C8H17、-(CH2-CH2O)2-C9H19、-(CH2-CH2O)3-C9H19、-(CH2-CH2O)4-C9H19、-(CH2-CH2O)5-C9H19、-(CH2-CH2O)6-C9H19、-(CH2-CH2O)7-C9H19、-(CH(CH3)-CH2O)2-C9H19、-(CH(CH3)-CH2O)3-C9H19、-(CH(CH3)-CH2O)4-C9H19、-(CH(CH3)-CH2O)5-C9H19、-(CH(CH3)-CH2O)6-C9H19、-(CH(CH3)-CH2O)7-C9H19、-(CH2-CH2O)2-C10H21、-(CH2-CH2O)3-C10H21、-(CH2-CH2O)4-C10H21、-(CH2-CH2O)5-C10H21、-(CH2-CH2O)6-C10H21、-(CH2-CH2O)7-C10H21、-(CH(CH3)-CH2O)2-C10H21、-(CH(CH3)-CH2O)3-C10H21、-(CH(CH3)-CH2O)4-C10H21、-(CH(CH3)-CH2O)5-C10H21、-(CH(CH3)-CH2O)6-C10H21、-(CH(CH3)-CH2O)7-C10H21、-(CH2-CH2O)2-C11H23、-(CH2-CH2O)3-C11H23、-(CH2-CH2O)4-C11H23、-(CH2-CH2O)5-C11H23、-(CH2-CH2O)6-C11H23、-(CH2-CH2O)7-C11H23、-(CH(CH3)-CH2O)2-C11H23、-(CH(CH3)-CH2O)3-C11H23、-(CH(CH3)-CH2O)4-C11H23、-(CH(CH本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过任选地在一元酸或多元酸的一种或多种盐的存在下，任选地添加y摩尔的硫，使式II的硅烷与一种或多种式III的金属硫化物在水性R

【技术特征摘要】
20200206 EP 20155849.11.一种通过任选地在一元酸或多元酸的一种或多种盐的存在下，任选地添加y摩尔的硫，使式II的硅烷与一种或多种式III的金属硫化物在水性R1-OH溶剂中的反应来制备式I的多硫硅烷的方法：
(R1O)3-mR2mSi-R3-Sx-R3-SiR2m(OR1)3-mI，
其中R1相同或不同，并且是C1-C10烷基、苯基或烷基聚醚基-(R'-O)r-R”，其中R'相同或不同，并且是支链或非支链、饱和或不饱和、脂族、芳族或混合的脂族/芳族二价C1-C30烃基，r为1-30的整数，且R”为未取代或取代的、支链或非支链的单价烷基、烯基、芳基或芳烷基，
R2相同或不同，并且是C6-C20芳基、C1-C10烷基、C2-C20烯基、C7-C20芳烷基或卤素，
R3相同或不同，并且是支链或非支链、饱和或不饱和、脂族、芳族或混合的脂族/芳族二价C1-C30烃基，
m相同或不同，并且是0、1、2或3，
x为1-10，
(R1O)3-mR2mSi-R3-HalII
其中R1、R2、R3和m如以上所定义的，并且Hal为卤素，
Me(SH)f和/或Me3-fSx-yIII
其中Me为第1或2主族的元素，
对于第1主族的Me，f＝1，对于第2主族的Me，f＝2，
并且y具有0至x-1的值，
在所述水性R1-OH溶剂中，R1如以上所定义，
所述水性R1-OH溶液的水含量为5重量％至40重量％，其特征在于
a.在来自任选地在一种或多种盐的存在下并且任选地在添加硫的条件下，使式II的硅烷与一种或多种式III的金属硫化物在水性R1-OH溶液中反应的工艺流与来自步骤d的洗涤溶液合并，
所述工艺流包含式I的多硫硅烷、溶剂R1-OH、水和工艺盐，
所述洗涤溶液包含溶剂R1-OH、水和式I的多硫硅烷，
b.通过蒸馏除去溶剂R1-OH和水，
c.使...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·德勒格，J·赫梅克，K·D·博尔特，
申请(专利权)人：赢创运营有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE