一種二烷基一氯硅烷的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種有機(jī)硅化合物的合成方法，具體是一種二烷基一氯硅烷的合成方法，屬于有機(jī)合成的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]二烷基一氯硅烷是合成有機(jī)硅聚合物很重要的單體之一。其生產(chǎn)水平和裝置規(guī)模是衡量一個(gè)國(guó)家有機(jī)硅技術(shù)水平的重要依據(jù)。
[0003]目前，合成二烷基一氯硅烷的方法主要有:直接法、格利亞法、高沸物裂解法、重新分配法及烷基氯硅烷還原法等。直接合成法，由于其產(chǎn)率較低，阻礙了其商業(yè)化進(jìn)程。格利亞法和重新分配法后處理較復(fù)雜。高沸點(diǎn)裂解法對(duì)設(shè)備的需求較為嚴(yán)格。甲基氯硅烷還原法由于其產(chǎn)率較高，引起了科研工作者們的廣泛關(guān)注。但目前已報(bào)道的烷基氯硅烷還原法合成二烷基一氯硅烷的方法還普遍存在著產(chǎn)率不高、合成工藝路線和后處理復(fù)雜等問(wèn)題。
[0004]日本專利JP 89-158938公開(kāi)了一種氫化鋰在氯化鋰/氯化鉀熔融鹽中，355-470°C下將一甲基二氯硅烷部分氫化成二甲基一氯硅烷，此方法較直接合成一甲基氯硅烷法，產(chǎn)率有所提高，但其產(chǎn)率仍然只有8 % -17 %，有待進(jìn)一步提高。
[0005]美國(guó)專利US 5856548公開(kāi)了一種新的二甲基一氯硅烷合成法，此方法利用氫化鎂和氯化鋁作為催化劑，在非極性溶劑十氫化萘等作用下將甲基二氯硅烷還原成二甲基一氯硅烷。產(chǎn)率有所提高，但仍然只有30%-50%。從節(jié)約能源的角度考慮，這樣的產(chǎn)率還不夠。
[0006]因此，需要尋求更為有效、簡(jiǎn)捷、經(jīng)濟(jì)的方法，合成產(chǎn)率較高的二烷基一氯硅烷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種合成二烷基一氯硅烷的新方法，此方法在一定程度上能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中二烷基一氯硅烷的合成產(chǎn)率較低、工藝路線和后處理復(fù)雜的難題。
[0008]為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0009]一種二烷基一氯硅烷的合成方法，包括以下步驟:
[0010](I)將還原劑A加入到盛有溶劑B且裝有冷凝回流裝置的容器內(nèi)，A與B的質(zhì)量比為1:10?1:90，攪拌10?20分鐘；
[0011](2)在16?20分鐘范圍內(nèi)加入同還原劑A等摩爾量的原料C，在溫度55°C?90°C下進(jìn)行反應(yīng)，攪拌反應(yīng)時(shí)間為2?3小時(shí)。
[0012]所述原料C結(jié)構(gòu)式為(Rf)2SiCl2，其中Rf為甲基、乙基、丙基或丁基(參見(jiàn)專利號(hào)為US4115426的美國(guó)專利)。
[0013](3)將反應(yīng)溫度升高到120?130°C，繼續(xù)攪拌40?60分鐘后停止反應(yīng)。
[0014](4)將反應(yīng)后混合物經(jīng)過(guò)過(guò)濾、蒸餾即可得到二烷基一氯硅烷。
[0015]所述還原劑A為氫化鋁/氯化鋁(摩爾比7:1-9:1)、氫化鋁鋰/氯化鋁(摩爾比7:1-9:1)、氫化鈉/氯化鋁(摩爾比7:1-9:1)或氫化鋁/氫化鋁鋰(摩爾比3:1)中的一種或幾種。
[0016]所述溶劑B為甲基吡咯烷酮、乙基吡咯烷酮、N, N- 二甲基咪唑烷酮中的一種或幾種。
[0017]本發(fā)明方法反應(yīng)工藝和后處理較簡(jiǎn)捷，產(chǎn)物二烷基一氯硅烷的產(chǎn)率高。與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018](I)本發(fā)明提供的二烷基一氯硅烷合成方法產(chǎn)物產(chǎn)率較高；
[0019](2)本發(fā)明提供的二烷基一氯硅烷合成方法的反應(yīng)工藝和后處理簡(jiǎn)捷；
[0020](3)本發(fā)明提供的二烷基一氯硅烷合成方法對(duì)設(shè)備的要求不太高，易于實(shí)現(xiàn)。
[0021](4)本發(fā)明提供的二烷基一氯硅烷合成方法在金屬氫化物中加入了較為便宜的金屬氯化物，節(jié)約了成本。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0023]實(shí)施例1
[0024]將氫化鋁和氯化鋁的混合物(氫化鋁和氯化鋁的摩爾比8:1)41.50g加入到盛有420g N, N- 二甲基咪唑烷酮且裝有冷凝回流裝置的容器內(nèi)，攪拌10分鐘，在16分鐘范圍內(nèi)加入125g原料(CH3)2SiCl2，在溫度90°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)2.5小時(shí)。后將反應(yīng)溫度升高到130°C，繼續(xù)攪拌40分鐘停止反應(yīng)。將反應(yīng)后混合物經(jīng)過(guò)過(guò)濾、蒸餾即可得到二甲基一氯硅烷。
[0025]經(jīng)測(cè)試表明，本實(shí)施例獲得的二甲基一氯硅烷的產(chǎn)率為65%。
[0026]實(shí)施例2
[0027]將氫化鋁和氯化鋁的混合物(氫化鋁和氯化鋁的摩爾比8:1)41.50g加入到盛有480g N, N- 二甲基咪唑烷酮且裝有冷凝回流裝置的容器內(nèi)，攪拌10分鐘，在16分鐘范圍內(nèi)加入153g原料(CH2CH3)2SiCl2，在溫度90°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)2.5小時(shí)。后將反應(yīng)溫度升高到130°C，繼續(xù)攪拌40分鐘停止反應(yīng)。將反應(yīng)后混合物經(jīng)過(guò)過(guò)濾、蒸餾即可得到二乙基一氯硅烷。
[0028]經(jīng)測(cè)試表明，本實(shí)施例獲得的二乙基一氯硅烷的產(chǎn)率為63%。
[0029]實(shí)施例3
[0030]將氫化鋁和氯化鋁的混合物(氫化鋁和氯化鋁的摩爾比8:1)41.50g加入到盛有520g N, N- 二甲基咪唑烷酮且裝有冷凝回流裝置的容器內(nèi)，攪拌10分鐘，在16分鐘范圍內(nèi)加入181g原料(CH2CH2CH3)2SiCl2，在溫度90°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)2.5小時(shí)。后將反應(yīng)溫度升高到130°C，繼續(xù)攪拌40分鐘停止反應(yīng)。將反應(yīng)后混合物經(jīng)過(guò)過(guò)濾、蒸餾即可得到二丙基一氯硅烷。
[0031]經(jīng)測(cè)試表明，本實(shí)施例獲得的二丙基一氯硅烷的產(chǎn)率為63%。
[0032]實(shí)施例4
[0033]將氫化鋁鋰和氯化鋁的混合物(氫化鋁鋰和氯化鋁的摩爾比8:1) 52.61g加入到盛有540g甲基吡咯烷酮且裝有冷凝回流裝置的容器內(nèi)，攪拌12分鐘，在18分鐘范圍內(nèi)加入125g原料(CH3)2SiCl2，在溫度80°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)3小時(shí)。后將反應(yīng)溫度升高到130°C，繼續(xù)攪拌45分鐘停止反應(yīng)。將反應(yīng)后混合物經(jīng)過(guò)過(guò)濾、蒸餾即可得到二甲基一氯硅烷。
[0034]經(jīng)測(cè)試表明，本實(shí)施例獲得的二甲基一氯硅烷的產(chǎn)率為60%。
[0035]實(shí)施例5
[0036]將氫化鋁鋰和氯化鋁的混合物(氫化鋁鋰和氯化鋁的摩爾比8:1) 52.61g加入到盛有540g甲基吡咯烷酮且裝有冷凝回流裝置的容器內(nèi)，攪拌12分鐘，在18分鐘范圍內(nèi)加入153g原料(CH2CH3)2SiCl2，在溫度80°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)3小時(shí)。后將反應(yīng)溫度升高到130°C，繼續(xù)攪拌45分鐘停止反應(yīng)。將反應(yīng)后混合物經(jīng)過(guò)過(guò)濾、蒸餾即可得到二乙基一氯硅烷。
[0037]經(jīng)測(cè)試表明，本實(shí)施例獲得的二乙基一氯硅烷的產(chǎn)率為57%。
[0038]實(shí)施例6
[0039]將氫化鋁鋰和氯化鋁的混合物(氫化鋁鋰和氯化鋁的摩爾比8:1) 52.61g加入到盛有640g乙基吡咯烷酮且裝有冷凝回流裝置的容器內(nèi)，攪拌12分鐘，在18分鐘范圍內(nèi)加入181g原料(CH2CH2CH3)2SiCl2，在溫度80°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)3小時(shí)。后將反應(yīng)溫度升高到130°C，繼續(xù)攪拌45分鐘停止反應(yīng)。將反應(yīng)后混合物經(jīng)過(guò)過(guò)濾、蒸餾即可得到二丙基一氯硅烷。
[0040]經(jīng)測(cè)試表明，本實(shí)施例獲得的二丙基一氯硅烷的產(chǎn)率為61%。
[0041]實(shí)施例7
[0042]將氫化鈉和氯化鋁的混合物(氫化鈉和氯化鋁的摩爾比7:1) 37.69g加入到盛有400g N，N-二甲基咪唑烷酮且裝有冷凝回流裝置的容器內(nèi)，攪拌10分鐘，在16分鐘范圍內(nèi)加入125g原料(CH3)2SiCl2，在溫度90°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)3小時(shí)。后將反應(yīng)溫度升高到130°C，繼續(xù)攪拌40分鐘停止反應(yīng)。將反應(yīng)后混合物經(jīng)過(guò)過(guò)濾、蒸餾即可得到二甲基一氯硅烷。
[0043]經(jīng)測(cè)試表明，本實(shí)施例獲得的二甲基一氯硅烷的產(chǎn)率為67%。
[0044]實(shí)施例8
[0045]將氫化鈉和氯化鋁的混合物(氫化鈉和氯化鋁的摩爾比7:1) 37.69g加入到盛有400g N, N- 二甲基咪唑烷酮且裝有冷凝回流裝置的容器內(nèi)，攪拌10分鐘，在16分鐘范圍內(nèi)加入153g原料(CH2CH3)2SiCl2，在溫度90°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)3小時(shí)。后將反應(yīng)溫度升高到1300C，繼續(xù)攪拌40分鐘停止反應(yīng)。將反應(yīng)后混合物經(jīng)過(guò)過(guò)濾、蒸餾即可得到二乙基一氯硅烷。
[0046]經(jīng)測(cè)試表明，本實(shí)施例獲得的二乙基一氯硅烷的產(chǎn)率為64%。
[0047]實(shí)施例9
[0048]將氫化鋁和氫化鋁鋰的混合物(氫化鋁和氫化鋁鋰的摩爾比3:1) 32.0Og加入到盛有400g N, N- 二甲基咪唑烷酮且裝有冷凝回流裝置的容器內(nèi)，攪拌10分鐘，在16分鐘范圍內(nèi)加入125g原料(CH3)2SiCl2，在溫度90°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)2.5小時(shí)。后將反應(yīng)溫度升高到130°C，繼續(xù)攪拌45分鐘停止反應(yīng)。將反應(yīng)后混合物經(jīng)過(guò)過(guò)濾、蒸餾即可得到二甲基一氯硅烷。
[0049]經(jīng)測(cè)試表明，本實(shí)施例獲得的二甲基一氯硅烷的產(chǎn)率為56%。
[0050]上述實(shí)施例不以任何方式限制本發(fā)明，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得的技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種二烷基一氯硅烷的合成方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將還原劑A加入到盛有溶劑B且裝有冷凝回流裝置的容器內(nèi)，A與B的質(zhì)量比為1:10?1:90，攪拌10?20分鐘； (2)在16-20分鐘范圍內(nèi)加入同還原劑A等摩爾量的原料C，在溫度55°C?90°C下進(jìn)行反應(yīng)，攪拌反應(yīng)時(shí)間為2?3小時(shí)； (3)將反應(yīng)溫度升高到120?130°C，繼續(xù)攪拌40?60分鐘后停止反應(yīng)； (4)將反應(yīng)后混合物經(jīng)過(guò)過(guò)濾、蒸餾即可得到二烷基一氯硅烷； 所述還原劑A為氫化鋁與氯化鋁的混合物，或?yàn)闅浠X鋰與氯化鋁的混合物，或?yàn)闅浠c與氯化鋁的混合物，或?yàn)闅浠X與氫化鋁鋰的混合物，或?yàn)樯鲜龌旌衔镏械膸追N； 所述溶劑B為甲基吡咯烷酮、乙基吡咯烷酮、N, N- 二甲基咪唑烷酮中的一種或幾種； 所述原料C結(jié)構(gòu)式為(Rf)2SiCl2，其中Rf為甲基、乙基、丙基或丁基。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二烷基一氯硅烷的合成方法，其特征在于:所述還原劑A為氫化鋁與氯化鋁的混合物時(shí)，所述氫化鋁與氯化鋁的摩爾比7:1?9:1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二烷基一氯硅烷的合成方法，其特征在于:所述還原劑A為氫化鋁鋰與氯化鋁的混合物時(shí)，所述氫化鋁鋰與氯化鋁的摩爾比7:1?9:1。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二烷基一氯硅烷的合成方法，其特征在于:所述還原劑A為氫化鈉與氯化鋁的混合物時(shí)，所述氫化鈉與氯化鋁的摩爾比7:1?9:1。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二烷基一氯硅烷的合成方法，其特征在于:所述還原劑A為氫化銷與氫化銷鋰的混合物時(shí)，所述氫化銷與氫化銷鋰的摩爾比3:1。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種二烷基一氯硅烷的合成方法，該方法步驟：將還原劑A加入到盛有溶劑B且裝有冷凝回流裝置的容器內(nèi)，A與B的質(zhì)量比為1:10～1:90，攪拌10～20分鐘；在16～20分鐘范圍內(nèi)加入同還原劑A等摩爾量的原料C，在溫度55℃～90℃下進(jìn)行反應(yīng)，攪拌反應(yīng)時(shí)間為2～3小時(shí)；原料C結(jié)構(gòu)式為(Rf)2SiCl2，其中Rf為甲基、乙基、丙基或丁基；將反應(yīng)溫度升高到120-130℃，攪拌40-60分鐘后停止反應(yīng)，將反應(yīng)后混合物經(jīng)過(guò)過(guò)濾、蒸餾即可；溶劑B為甲基吡咯烷酮、乙基吡咯烷酮、N,N-二甲基咪唑烷酮中一種或幾種，還原劑A為氫化鋁/氯化鋁、氫化鋁鋰/氯化鋁、氫化鈉/氯化鋁或氫化鋁/氫化鋁鋰中一種或幾種，本方法反應(yīng)工藝和后處理簡(jiǎn)捷，合成產(chǎn)率較高，原料成本較低。
【IPC分類】C07F7/12
【公開(kāi)號(hào)】CN104892659
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510329378
【發(fā)明人】司林旭, 司志紅
【申請(qǐng)人】常熟三愛(ài)富中昊化工新材料有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月15日