Способ получения органометоксисиланов

 

Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, в частности к получению органометоксисиланов, которые используются в синтезе полимеров и композиционных материалов. Цель - упрощение процесса и повышение выхода целевого продукта. Получение ведут реакцией органохлорсилана с метанолом, который подают в реакционную смесь равномерно в стехиометрическом количестве с одновременным повышением температуры смеси or 10-25 до 70-90°С с последующим введением при 70-90°С избытка метанола в количестве 0,2-1,0 моль от стехиометрии. Процесс проводят при одновременном удалении из реакционной смеси совместно с хлористым водородом избыточного метанола. 1 табл.

союз советских

СОЦИАЛ ИСТИ4ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s С 07 F 7/04

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4452925/04 (22) 29.06.88 (46) 23.10.91. Бюл, ЬВ 39 (71) Государственный научно-исследовательский институт химиии и технологии элементоорганических соединений (72) В.M.Êîïûëîâ, И.И.Темош, А.Н.Полива-. нов и Е.Ю.Грешилова (53) 547.245.07 (088.8) (56) Патент США М 4228092, кл. С 07 F 7/04, 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМЕТОК-

СИСИЛАНОВ (57) Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, в частности к

Изобретение относится к кремнийорганической химии, а именно к способу получения органометоксисиланов, являющихся исходным продуктом для получения других кремнийорганических соединений, полимеров и композиционных материалов.

Целью изобретения является упрощение процесса и повышение выхода целевого продукта.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Получение тетраметоксисилана, При температуре окружающей среды 150С в емкостный эмалированный аппарат объемом 200 л, снабженный мешалкой, обратным холодильником и линией ввода хлорсилана и метанола, загружают 1.15 л (170 кг), 1 кмоль четыреххлористого кремния и при перемешивании начинают подачу метанола со скоростью 50

„, SU „, l 685941 А1 получению органометоксисиланов, которые используются в синтезе полимеров и композиционных материалов. Цель — упрощение процесса и повышение выхода целевого продукта. Получение ведут реакцией органохлорсилана с метанолом, который подают в реакционную смесь равномерно в стехиометрическом количестве с одновременным повышением температуры смеси от 10 — 25 до 70-90 С с последующим введением прИ

70 — 90 С избытка метанола в количестве

0,2-1,0 моль от стехиометрии. Процесс проводят при одновременном удалении из реакционной смеси совместно с хлористым водородом избыточного метанола. 1 табл.

Ф

Ь» м л/ч. Через несколько минут температура в аппарате самопроизвольно понижается до

4 С, после чего начинают нагрев реакционной смеси со скоростью 25 С/ч. Через 3 ч 0 общее количество введенного спирта со- (р ставляет 150 л (128 кг), 4 кмоль, а темпера- у тура реакционной смеси 80 С. Затем меняют обратный холодильник на прямой и у начинают подачу метанола со скоростью 20 л/ч. Вводят 20 л (16 Kc), 0,5 кмоль спирта, поддерживая температуру в аппарате 8085 С, после чего отбирают пробу реакционной смеси на анализ. По данным ГЖХ в содержание тетраметоксисилана 94, спирта 4,5, гексаметоксидисилоксана

1,5, количество общего хлора 0,3, Затем реакционную смесь нагревают до 115 С и .при остаточном давлении 0,6 ати отгоняют тетраметоксисилан, через который затем барботируют сухой аммиак, фильтруют на

Друге-фильтре, получая 117 кг (787ь от теоФормула изобретения

Выход метансисилана

Нвйтралиэуищир! агент

Ивоытан мвтиловаго спирта на

1 моль хлорсилана, моль

Температура нонца рванции, С

Температура начала рванс

Пример Хларсилан

102-ны! раствор

ННВ н ИОН

Та жв

1,0

:i PhSiC) 90

ÊåÐhs C12

S!.C4

РНБ1С 3

Ме1Ph S i Cl

81С14

7О

0,2

1О

О,!5!!

11ачвнина

7В

1,3

1ОО

85

0,5

95 зо

102-ный раствор

ННз в Мвон

То кв

1,О

90

8 visici

МвРЬВС1, SiC1, 0,3

60

Иоченина о,в

0,2

Н)1З

Нет

Па МврЬВС растспасо- норитель PhSiCl + растнапратаритвль типу

В С14

Нет вз

190

180

То !вв

То !не

57

120

П р и и е ч а н и е. Свойства получаегых пролунтав: метил@еннлдиметонсисилан, СН С,Н,Б&(асн»)», в„„„-199-200 С, плотность при 2ии С 1,0i)5-1,01 г/см», салерн!ание основного нвцестна 95,0-99,5Х, силонсаны - 0,5-5Ъ тетраметон-.,исилан, В (ОСН»)4, с„„„

- 121-122 С, плотность при ZG C 1,04-1,05 г/см», =ã.-,äâðæàíèå аснаннага не-!!!естна 97-99,0Ъ, спирта О,Э-0,85";, силонсанпн 1,0-34. Винилтриметонсисилан, CgH»Sii0CH>)3, 6„„„ * 123 С, плотность при ZG С 0,984 г/см, солержание основного нецестна 9ii!0-96,0Ь. рии) конечного продукта, с содержанием основного вещества 98,5% (по ГЖХ), с рН 7,5, Пример 2, Б четырехгорлую колбу объемом 250 мл, снабженную обратным холодильником, термометром, мешалкой и ка- 5 пельной воронкой, помеща1от 191 r (1 моль) метилфенилдихлорсилана. При 20 С и работа1ощей мешалке под слой хлорсилана начинают вводить метанол в количестве 126 r (3 моль) втечение 2 ч со скоростью 1 мл/мин. 10

Одновременно начинают обогрев реакционной смеси со GKQDocòüþ 1 град/мин. При достижении температуры реакционной смеси 70 С обратный холодильник заменяют прямым, введение метанола заканчивают 15 при 90 С. Затем реакционную смесь нейтрализуют 10%-Hûì раствором аммиака в метаноле, охлаждают до 20 С, отфильтровывают от хлористого аммония и проводят ректификацию, Получают 1164 г (93% от теории) ме- 20 тилфенилдиметоксисилана с содержанием основного вещест13а 99,5% по хроматографическому анализу, не содержащего остаточного хлора, рН равен 7. Температура кипения 200 С, плотность при 20 С 1,005 25 г/см, коэффициент преломления 1,4694. з

Остальные примеры представлены в таблице.

Использование предлагаемого способа получения метоксисиланов обеспечивает; повышение выхода конечного продукта; снижение отходов более чем в 10 раэ на единицу готового продукта; упрощение технологии и снижение энергозатрат за счет устранения использования растворителей и уменьшения количества отходов.

Способ получения органометоксисиланов путем взаимодействия органохлорсилана с метанолом с удалением образующегося хлористого водорода путем создания градиента температуры, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта, осуществляют равномерную подачу стехиометрического количества метанола в реакционную смесь с одновременным повышением температуры реакционной смеси от 10 — 25 до 70 — 90 С с последующим введением при 70-90 С избытка метанола в количестве 0,2 — 1,0 моль от стехиометрии при одновременном удалении из реакционной смеси совместно с хлористым водородом избыточного метанола.