本发明专利技术涉及一种三甲基三正丙基环三硅氧烷的制备方法。具体步骤如下：（1）向反应器中加入金属镁、碘和四氢呋喃，微热，滴加15g~20g正丙基卤代物和30g~40g甲基三烷氧基硅烷混合物引发反应；（2）加入溶剂和剩余甲基三烷氧基硅烷，在30~80℃下滴加正丙基卤代物进行格氏反应，滴加完毕维持反应温度1h，然后蒸馏、精馏得到甲基正丙基二烷氧基硅烷；（3）将甲基正丙基二烷氧基硅烷滴加到20~80℃的稀酸溶液中水解，物料用温水洗涤至中性，得到水解物；（4）向水解物中加入其质量0.1%~5%的碱催化剂，升温至130~250℃，在13~2600Pa压力下裂解；（5）最后精馏裂解物得到三甲基三正丙基环三硅氧烷。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种环硅氧烷的制备方法，特别是涉及ー种三甲基三正丙基环三硅氧烷的制备方法。
技术介绍
三甲基三正丙基环三硅氧烷是ー种重要的有机硅单体，主要用来合成含正丙基的有机硅聚合物，包括聚甲基正丙基硅氧烷，含正丙基的硅油、硅橡胶、硅树脂等。聚甲基正丙基硅氧烷具有较低的玻璃化转变温度(_120°C)，因此耐寒性能优良，制备的橡胶可以在较低的温度下正常工作，并且其具有较好的粘流性，有利于橡胶的混炼操作。 据A.E. Woodward研究报道，聚甲基正丙基硅氧烷通过溶剂浇铸得到的聚甲基正丙基硅氧烷膜用正交偏振光学显微镜进行偏振光分析，在室温下出现了双折射现象，当样品加热到40°C以上时，双折射现象立即消失，并且这种现象是完全可逆的，该发现使其在光学领域具有很好的应用前景。
技术实现思路
本专利技术提供了，该方法操作简便、エ艺难度低、便于エ业化生产。本专利技术通过以下方案实现 ，其特征在于步骤如下 (O向反应器中加入金属镁、3 4粒碘和IOmL四氢呋喃，微热，滴加15g 20g正丙基卤代物和30g 40g甲基ニ烧氧基娃烧混合物引发反应； (2)加入溶剂和剩余甲基三烷氧基硅烷，在3(T80°C下滴加正丙基卤代物进行格氏反应，滴加完毕维持反应温度lh，然后蒸馏、精馏得到甲基正丙基ニ烷氧基硅烷； (3)将甲基正丙基ニ烷氧基硅烷滴加到2(T80°C的稀酸溶液中水解，物料用温水洗涤至中性，得到水解物； (4)向水解物中加入其质量O.1°/Γ5%的碱催化剂，升温至13(T250°C，在13 2600Pa压力下裂解； (5)最后精馏裂解物得到三甲基三正丙基环三硅氧烷。所述的步骤(2)中甲基正丙基ニ烷氧基硅烷的制备是通过在同一反应器中同时进行格氏试剂制备和格氏反应实现的。所述的格氏反应温度为3(T80°C，其中优选4(T70°C，更优选50 70で。所述的溶剂为苯、甲苯、四氢呋喃、こ醚、异丙苯中的ー种或几种，其中优选甲苯、四氢呋喃、こ醚中的ー种或几种。所述的加入的溶剂与甲基三烷氧基硅烷体积之比为1:2 3:1。所述的正丙基卤代物为I-氯丙烷或I-溴丙烷，其中优选I-溴丙烷。所述的甲基三烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷、甲基三こ氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷等，其中优选甲基三甲氧基硅烷、甲基三こ氧基硅烷，更优选甲基三こ氧基硅烷。所述的步骤(2)中加入的甲基三烷氧基硅烷与金属镁摩尔量之比为O. 7:广1:1，正丙基卤代物与金属镁摩尔量之比为1:1。所述的甲基丙基ニ烷氧基硅烷精馏后纯度应> 99%，更优选纯度> 99. 5%。甲基丙基_■烧氧基娃烧的纯度低于99%,广品中二官能的有机娃化合物含量较闻，水解过程中将出现一定量网状结构，不利于水解物的裂解。所述的步骤(3)中水解用稀酸溶液为稀硫酸、稀盐酸，其中优选稀盐酸。所述的水解反应温度为20°C 80°C，其中优选3(T70°C，更优选4(T60°C。烯酸浓 度为5% 25%。所述的步骤(4)的裂解过程，碱催化剂为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾等，其中优选氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾，更优选氢氧化钠和氢氧化钾。所述的碱催化剂用量为水解物质量的O. 1°/Γ5%，其中优选O. 5°/Γ4%，更优选f 3%。所述的裂解反应温度为13(T250°C，优选13(T200°C，更优选135 170°C。所述的裂解反应压カ为13 2600Pa，优选130 1300Pa。所述的步骤(I)中碘的质量为金属镁质量的19Γ0. 1%，四氢呋喃的质量为金属镁质量的5% 10%。所述的步骤(I)中正丙基卤代物和甲基三烷氧基硅烷按质量比1:2混合，其质量为金属镁质量的15% 40% 所述的步骤(2)中加入的溶剂与甲基三烷氧基硅烷体积之比为1:2 3:1。所述的步骤(2)中加入的甲基三烷氧基硅烷与金属镁摩尔量之比为O. 7:广1:1，正丙基卤代物与金属镁摩尔量之比为1:1。所述的步骤(2)中正丙基卤代物在O. rih滴加完毕。所述的步骤(3)中的稀酸溶液为109Γ25%的硫酸或盐酸溶液，其质量为甲基正丙基ニ烷氧基硅烷质量的40% 80%。所述的步骤(3)中甲基丙基ニこ氧基硅烷在O. 5飞小时内滴加到稀酸溶液中，维持水温30-60°C，滴加完毕后加热回流2 h，降温、静置、分液，有机层用30-60°C的温水洗涤至中性，得到水解物。所述步骤(4)中，取步骤(3)制得的水解物的30%飞0%，加入水解物总质量1°/Γ3%的碱催化剂，升温至13(T18(TC，在13(Tl50Pa压カ下裂解，保持顶温不超过145°C采出，同时开始连续滴加剩余水解物，在O. Γ2小时内匀速滴加完毕，精馏得到三甲基三正丙基环三硅氧烷。所述的碱催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾。本专利技术将甲基三烷氧基硅烷、金属镁、正丙基卤代物在溶剂中进行格氏反应，经过蒸馏、精馏得到甲基正丙基ニ烷氧基硅烷，然后经过水解、裂解、精馏得到三甲基三正丙基环三硅氧烷，具有エ艺简单、操作方便、便于エ业化生产等优点。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进ー步描述。实施例I 向5000mL三ロ烧瓶中加入158. 4g镁屑、3 4粒碘和IOmL四氢呋喃，微热，然后滴加20g I-氯丙烷和40g甲基三甲氧基硅烷混合物引发反应，反应弓I发后加入2000mL四氢呋喃和776g甲基三甲氧基硅烷，并缓慢滴加451g I-氯丙烷，控制反应温度在50°C，滴加完毕后，继续保温至镁屑基本消失，经蒸馏、精馏得到纯度为99. 52%的甲基丙基ニ甲氧基硅烷，收率为71%。将甲基丙基ニ甲氧基硅烷缓慢滴加到IOOOmL 15%的盐酸溶液中，反应温度维持在50°C左右，滴加完毕后，加热回流2h，降温、静置、分液，有机层用50°C的温水洗涤至中性，得到水解物。将500g水解物加入到IOOOmL三ロ烧瓶中，加入IOg氢氧化钠，在133Pa压カ下裂解，顶温150°C左右时出现裂解物，保持顶温不超过160°C采出，同时开始连续滴加水解物共500g，精馏得到641g三甲基三正丙基环三硅氧烷，纯度99. 47%。 实施例2 向5000mL三ロ烧瓶中加入174. 2g镁屑、3 4粒碘和IOmL四氢呋喃，微热，然后滴加15g1_漠丙烧和30g甲基ニこ氧基娃烧混合物引发反应，反应引发后，加入2000mL四氧咲喃和1142g甲基三こ氧基硅烷，缓慢滴加876. 5g I-溴丙烷，控制反应温度在60°C左右，滴加完毕后，继续保温至镁屑基本消失，经蒸馏、精馏后得到纯度为99. 65%的甲基丙基ニこ氧基硅烷，收率为79%。将甲基丙基ニこ氧基硅烷缓慢滴加到IOOOmL 20%的硫酸溶液中，维持水温60°C，滴加完毕后加热回流2h，降温、静置、分液，有机层用50°C的温水洗涤至中性，得到水解物。将500g水解物加入到IOOOmL三ロ烧瓶中，加入IOg氢氧化钾，在133Pa压カ下裂解，顶温160°C左右时出现裂解物，保持顶温不超过170°C采出，同时开始连续滴加水解物500g，精馏得到483g三甲基三正丙基环三硅氧烷，纯度为99. 35%的。实施例3 向5000mL三ロ烧瓶中加入158. 4g镁屑、3 4粒碘和IOmL四氢呋喃，微热，然后滴加15g I-漠丙烧和30g甲基ニこ氧基娃烧混合物引发反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三甲基三正丙基环三硅氧烷的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）向反应器中加入金属镁、3~4粒碘和10mL四氢呋喃，微热，滴加15g~20g正丙基卤代物和30g~40g甲基三烷氧基硅烷混合物引发反应；（2）加入溶剂和剩余甲基三烷氧基硅烷，在30~80℃下滴加正丙基卤代物进行格氏反应，滴加完毕维持反应温度1h，然后蒸馏、精馏得到甲基正丙基二烷氧基硅烷；（3）将甲基正丙基二烷氧基硅烷滴加到20~80℃的稀酸溶液中水解，物料用温水洗涤至中性，得到水解物；（4）向水解物中加入其质量0.1%~5%的碱催化剂，升温至130~250℃，在13~2600Pa压力下裂解；（5）最后精馏裂解物得到三甲基三正丙基环三硅氧烷。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：解承钢，张翚鹰，田志钢，于鹏飞，王爱卿，
申请(专利权)人：威海新元化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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