專利名稱:一種六甲基二硅氧烷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及有機化學(xué)領(lǐng)域,具體涉及一種六甲基二硅氧烷的制備方法。
背景技術(shù):
六甲基二硅氧烷主要用于有機化工以及醫(yī)藥化工的生產(chǎn)中,近年來大多用作為封頭劑、 清洗劑、脫模劑等。六甲基二硅氧烷目前主要采用水解法生產(chǎn)工藝,即將三甲基一氯硅垸在 酸性條件下進行水解反應(yīng),生成六甲基二硅氧烷和稀鹽酸,此方法生產(chǎn)效率低下、產(chǎn)品的收 率低、質(zhì)量差,同時生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸濃度較低且含有少量有機物的廢水,因此產(chǎn)品分離 比較困難,對環(huán)境污染也比較嚴(yán)重,因而限制了生產(chǎn)的進一步發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種六甲基二硅氧垸的新的制備方法,本發(fā)明以無毒無害的碳酸鹽為固相 反應(yīng)物,以三甲基一氯硅烷為液相反應(yīng)物,以六甲基二硅氧烷為反應(yīng)溶劑,通過液固反應(yīng)合 成六甲基二硅氧烷。本發(fā)明制備方法簡單,反應(yīng)條件溫和,只需在常溫常壓下即可,反應(yīng)產(chǎn) 物只需簡單的固液分離即得。另外,固體中含有少量的反應(yīng)產(chǎn)物,也只需用烘蒸、冷凝得到 回收。因此,本發(fā)明產(chǎn)物收率高、產(chǎn)品純度也高。
下面是本發(fā)明的具體技術(shù)方案
本發(fā)明的六甲基二硅氧烷的制備方法,以六甲基二硅氧垸為溶劑,將三甲基一氯硅烷與 碳酸鹽反應(yīng)即得。反應(yīng)停止后固液分離,液體部分即產(chǎn)物,固液分離是本領(lǐng)域技術(shù)人員常用 的手段。本發(fā)明由于直接用六甲基二硅氧烷作溶劑,這樣不僅反應(yīng)效率高,并且液體反應(yīng)物 中沒有其它的雜質(zhì),產(chǎn)品純度高。
上述反應(yīng)中三甲基一氯硅烷、碳酸鹽、六甲基二硅氧烷三組分的重量份數(shù)比優(yōu)選為100:
48-100: 20-200。
本發(fā)明中所述的碳酸鹽優(yōu)選碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀或碳酸氫鉀等,可以單獨一種參 加反應(yīng),也可以幾種同時應(yīng)用。
本發(fā)明制備方法中,三甲基一氯硅垸優(yōu)選以滴加方式滴入預(yù)先混入碳酸鹽的六甲基二硅 氧烷中。優(yōu)選邊滴加邊攪拌。
本發(fā)明優(yōu)選反應(yīng)至無氣體產(chǎn)生并且pH值為6.0 8.0時停止反應(yīng),這時候反應(yīng)完全。 反應(yīng)液經(jīng)固液分離后,液體部分即所需產(chǎn)品,產(chǎn)品純度高,大于99%。固體部分中還殘
留少量的六甲基二硅氧垸,這部分六甲基二硅氧烷可通過烘蒸,蒸出的氣體經(jīng)冷凝、回收,所得六甲基二硅氧烷純度也非常高,大于99%。
工業(yè)化生產(chǎn)中工藝流程如下
計量一混合一滴加一反應(yīng)一冷卻一離心過濾一逼干一冷凝一接收一檢測 本發(fā)明的制備方法與六甲基二硅氧院水解法生產(chǎn)工藝相比,避免了廢水的產(chǎn)生、對環(huán)境 無任何污染、對人體也無任何傷害,同時產(chǎn)物中液體六甲基二硅氧垸的純度達到優(yōu)級品等級, 并且本發(fā)明的合成工藝具有產(chǎn)能大、工藝操作簡單、產(chǎn)品收率高(以原料甲基三氯硅烷計重
量收率大于95%)、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。因此本發(fā)明的六甲基二硅氧垸合成工藝方法具有很好 的推廣前景。
具體實施例方式
本實施例中所用原料的規(guī)格如下
碳酸鈉 外觀白色粉狀結(jié)晶,總堿量》99.2%,
燒失重《0.80%;
碳酸氫鈉 總堿量>99%, PH值(10g/L溶液)《8.6;
碳酸鉀 外觀白色粉狀結(jié)晶,總堿量》99.0%
碳酸氫鉀 外觀白色粉狀結(jié)晶,總堿量》98%
六甲基二硅氧烷密度(25°C) g/cm3: 0.762-0.770,含量》99.0%,熔點-68°C,
沸點IOO'C,黏度(25°C) 0.65mm7s; 三甲基一氯硅烷含量》98.0%,密度(25°C) g/cm3: 0.8536,
沸點57-58°C,閃點_18°C。
實施例1
原材料
三甲基一氯硅烷質(zhì)量配比100份、重量217g, 碳酸鈉 質(zhì)量配比50份、重量106g,
六甲基二硅氧烷質(zhì)量配比20份、重量43.4g。 先將經(jīng)計量的43g六甲基二硅氧烷以及106g碳酸鈉加入反應(yīng)釜,開啟攪拌,同時將經(jīng)計
量的217g三甲基一氯硅烷以滴加方式滴入反應(yīng)釜,反應(yīng)溫度為常溫,根據(jù)反應(yīng)溫度變化調(diào)整 控制滴加速度,在反應(yīng)中會有氣體放出,當(dāng)?shù)渭油戤吅罄^續(xù)攪拌至無氣體產(chǎn)生時,停止攪拌 測試物料pH值,pH值為6.0 8.0時為反應(yīng)完全,停止反應(yīng);冷卻,離心過濾(固液分離), 離心轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分,所得液體即為六甲基二硅氧烷成品。
固體再經(jīng)燒瓶中加熱蒸干,控制溫度105°C,加熱蒸出的氣體經(jīng)冷凝器冷凝回收,當(dāng)冷 凝器內(nèi)無液滴產(chǎn)生時停止加熱,降溫冷卻。將冷凝所得液體與固液分離的液體合并,得產(chǎn)品 六甲基二硅氧垸為198.5g,含量為99.0%,以原料甲基三氯硅烷計重量收率95.74%。
實施例2
原材料
三甲基一氯硅垸質(zhì)量配比100份、重量217g,
碳酸鉀 質(zhì)量配比IOO份、重量217g,
六甲基二硅氧垸質(zhì)量配比200份、重量434g。 離心過濾離心轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分, 烘蒸干燥控制溫度15(TC。
當(dāng)進行生產(chǎn)時,先將經(jīng)計量的434g六甲基二硅氧烷以及217g碳酸鉀加入反應(yīng)釜,開啟 攪拌,同時將經(jīng)計量的217g三甲基一氯硅院以滴加方式滴入反應(yīng)釜,反應(yīng)溫度為常溫,根據(jù) 反應(yīng)溫度變化調(diào)整控制滴加速度,在反應(yīng)中會有氣體放出,當(dāng)?shù)渭油戤吅罄^續(xù)攪拌至無氣體 產(chǎn)生時,停止攪拌測試物料pH值,pH值為6.0 8.0時為反應(yīng)完全;停止反應(yīng),然后離心過 濾,液體即為合格的六甲基二硅氧烷成品。
固體再經(jīng)燒瓶中加熱蒸干,烘蒸溫度15(TC。,加熱蒸出的氣體經(jīng)冷凝器冷凝回收,當(dāng)冷 凝器內(nèi)無液滴產(chǎn)生時停止加熱,降溫冷卻。最終的固體為氯化鈉。將冷凝所得液體與固液分 離的液體合并,得產(chǎn)品六甲基二硅氧垸590.8g,含量為99.2%,以原料甲基三氯硅烷計重量 收率96.8%。
實施例3
原材料
三甲基一氯硅烷質(zhì)量配比100份、重量217g, 碳酸鉀 質(zhì)量配比75份、重量162.8g,
六甲基二硅氧烷質(zhì)量配比100份、重量217g。 離心過濾離心轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分,
烘蒸干燥控制溫度15(TC。
當(dāng)進行生產(chǎn)時,先將經(jīng)計量的217g六甲基二硅氧垸以及162.8g碳酸鉀加入反應(yīng)釜,開 啟攪拌,同時將經(jīng)計量的217g三甲基一氯硅垸以滴加方式滴入反應(yīng)釜,反應(yīng)溫度為常溫,根 據(jù)反應(yīng)溫度變化調(diào)整控制滴加速度,在反應(yīng)中會有氣體放出,當(dāng)?shù)渭油戤吅罄^續(xù)攪拌至無氣 體產(chǎn)生時,停止攪拌測試物料pH值,pH值為6.0 8.0時為反應(yīng)完全;停止反應(yīng),然后離心 過濾,液體即為合格的六甲基二硅氧烷成品。
固體再經(jīng)燒瓶中加熱蒸干,烘蒸溫度150°C。加熱蒸出的氣體經(jīng)冷凝器冷凝回收,當(dāng)冷 凝器內(nèi)無液滴產(chǎn)生時停止加熱,降溫冷卻。最終的固體為氯化鈉。將冷凝所得液體與固液分 離的液體合并,得產(chǎn)品六甲基二硅氧垸374.2g,含量為99.2%,以原料甲基三氯硅垸計重量 收率97.0%。
權(quán)利要求
1、一種六甲基二硅氧烷的制備方法,其特征是以六甲基二硅氧烷為溶劑,將三甲基一氯硅 烷與碳酸鹽反應(yīng)即得。
2、 權(quán)利要求l的制備方法,其中三甲基一氯硅烷、碳酸鹽、六甲基二硅氧烷的重量份數(shù)比為 100: 48-100: 20-200。
3、 權(quán)利要求1或2的制備方法,其中碳酸鹽選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀中的 一種或幾種。
4、 權(quán)利要求l的制備方法,其特征是三甲基一氯硅烷以滴加方式滴入預(yù)先混入碳酸鹽的六 甲基二硅氧垸中。
5、 權(quán)利要求1的制備方法,其特征是反應(yīng)在攪拌下進行。
6、 權(quán)利要求1的制備方法,其特征是當(dāng)反應(yīng)至無氣體產(chǎn)生并且pH值為6.0 8.0時停止反應(yīng), 固液分離,液體部分即六甲基二硅氧烷。
7、 權(quán)利要求6的制備方法,其特征是取分離所得固體部分烘蒸,蒸出的氣體經(jīng)冷凝、回收, 得六甲基二硅氧烷。
全文摘要
本發(fā)明涉及有機化學(xué)領(lǐng)域,具體涉及一種六甲基二硅氧烷的制備方法。其特征是以無毒無害的碳酸鹽為固相反應(yīng)物,以三甲基一氯硅烷為液相反應(yīng)物,以六甲基二硅氧烷為反應(yīng)溶劑,通過液固反應(yīng)合成六甲基二硅氧烷。本發(fā)明制備方法簡單,反應(yīng)條件溫和,只需在常溫常壓下即可,反應(yīng)產(chǎn)物只需簡單的固液分離即得。
文檔編號C07F7/18GK101362777SQ200810156228
公開日2009年2月11日 申請日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者朱德洪, 朱恩俊, 祝紀(jì)才 申請人:江蘇宏達新材料股份有限公司