Способ получения метилили фенилхлорсиланов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических е еслублик

"691456

{б1) Дополнительное к авт. свид-ву—

{22) Заявлено 24.1278 {2!) 2587054/23-04 с присое!винеиием заявки М—

{23) Приоритет—

Кл2

С 07 F 7/14

Государственный комитет

СССР но делан изобретений м открытий (53) УДК 547. 245. 07 (088. 8) Оауоликовано15.1079 Бюллетень М 38

Дата опубликования описанил 20. 10.79 и. И. жунь, В. д. Н!ннудякнв, В. Ф, миррннИкнД.,,С! Be øèíee, А. П. ЦилюРик, В. Г. КУРбатов !4 И. У. УсЕинову ,в к! : ° ! ! (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЕТИЛ- ИЛИ ФЕНИЛХЛОРСИЛАНОВ! и !!! 4- (n+m1

Изобретение относится к улучшенному способу получения метил- или фенил хлорсиланов общей формулы где R — водород. апкил СМ -С6 . алЛилу

R — алкил С„ -С, фенил; ну и\ —, 1 — 3 являющихся исходным сырьем для синтеза разлитых кремнийорганических полимерных материалов.

Известен способ получения органохлорсиланов реакцией диспропорционирования при 250-300 С в присутствии галоидных солей железа, алюминия или цинка при повьтаенном давлении (в автоклаве) (1l.

По данному способу образуется труд- . нораэделимая смесь близкокипящих компонентов с малым содержанием целевого продукта (например, выход метилдифенилхлорсилана составляет 1бЪ). Это усложняет выделение и еще больше снижает выход целевого продукта.

Наиболее близким по технической сущности.к описываемому способу является способ получения метил- или фе- нилхлорсиланов, в частности метилфенилдихлорсилана, с использованием реактива Гриньяра, заключающийся в том, что хлористый алкил или хлористый арил подвергают взаимодействию с магнием с последующей обработкой полученного реактива Гриньяра органохлорсиланом в среде эфира (2).

Способ неудобен своей многостадийностью, необходимостью использования больших количеств огнеопасных растворителей, длительностью процесса. Для инициирования в этом процессе используются бромистые соединения. Последнее приводит к образованию добавочных побочных продуктов, что затрудняет выделение целевого продукта, снижает его выход.

Целью изобретения является упрощение процесса.

Указанная цель достигается эа счет того,,что хлористый алкил или хлористый арил подвергают взаимодействию с оргаиохлорсиланом и магнием, предварительно нагретыми до 50 110 С, в среде органического растворителя— смеси тетрагидрофурана с углеводородом.при.содержании тетрагидрофурана в смеси 15-70 вес.%.

691456

Реакция про текает автотермично.

Выход целевых продуктов составляет

75-90%.

Пример 1. Синтез метилдифенилхлорсилана.

В прибор, состоящий иэ реакционной колбы, снабженной мешалкой, барботером и обратным двухсекционным холодильником (первая секция охлаждается водой, а вторая — смесью ацетона и сухого льда) и термометром, загружают 14,6 г (0,6 моль) магниевой стружки, 126 г (0,5 моль) дифенилдихлорсилана, 36 г ТГФ и 100 r толуола.

Нагревают реакционную смесь до 60 i и через барботер начинают подачу хго15 ристого метила с расходом 4-6 л/ч.

Реакция идет 2,5 ч. Когда весь магний растворится и температура в колбе упадет до 20-25oC, отделяют жидкость от осадка и выделяют 87 г (75Ъ от теории) метилдифенилхлорсилана.

Пример 2. Синтез диметилхлорсилана.

В прибор, описанный в примере 1, загружают 14,6 г (0,6 моль) магниевой стружки, 5,7 r (0,5 моль) метил- 25 дихлорсилана, 36 r ТГФ и 60 г ксилола. Нагревают реакционную смесь до

50 С и через барботер ведут подачу хлористого метила с расходом 4-6 л/ч.

Реакция идет 2 ч. Когда весь магний 30 растворится и температура в реакционной смеси упадет до 20-25оС отделяют жидкость от осадка и выделяют

41,5г (88% от теории) диметилхлорсилана, Пример 3. Синтез метилфенил- З5 дихлорсилана.

В прибор, состоящий иэ реакционной колбы, снабженнрй мешалкой, капельной воронкой, обратным водяным холодильником и термометром, эагружа- 40 ют 12,2 r (0,5 моль) магниевой стружки, 75 г (0,5 моль) метилтрихлорсилана, 36 г ТГФ и 80 г толуола. Нагревают реакционн ло смесь до 80 С и прикапывают к Held 56 г (0,5 моль) хлорбен- 45 зола за 2,5 ч. Когда весь магний растворится, отделяют жидкость от осадка и выделяют 77 r (81% от теории) метидфенилдихлорсилана.

П P и м е р 4. Синтез метилаллил-50 дихлорсилана, В прибор, описанный в примере 1, загружают 13 5 r (О 55 гат) магниевой стружки, 87,7 r (0,5 моль) аллилтрихлорсилана, 100 мл ксилола и 30 мл те рагидрофурана. Нагревают смесь до

65 C и через ротаметр по барботеру подают. хлористый метил в количестве

6-9 л/ч. Температура в колбе повышается до 90-95ОС, магний растворяется, выпадает осадок хлористого магния. 60

Через 1,5 ч весь магний растворяется, температура в колбе падает до 2530 С. Иэ реакционной смеси выделяют

55 г (выход 71,2%) метилаллилдихлорсилана. 65

Пример 5. Синтез н-гексилфенилдихлорсилана.

В прибор, описанный в примере 3, загружают 13 5 г (0,55 гат) магниевой стружки, 106 г (О, 5 моль) фенилтрихлорсилана, 100 мл толуола и

40 мл ТГФ..нагревают смесь до 80ОC и из капельной воронки приливают.

65 r (0,55 моль) 1-хлоргексила в течение 1,5 ч. Температура э колбе повышается до 110 С, магний растворяется, выпадает осадок. Через 2,5 ч после начала прикапывания хлоргексила весь магний растворяется, а температура в колбе падает до 25-30

Иэ реакционной смеси выделяют 106 r н-гексилфенилдихлорсилана. Выход 82%, Пример 6. Синтез метилфенилгексилхлорсилана.

В прибор, описанный в примере 1, загружают 10,3 (0,44 гат) магниевой стружки, 104 r (0,4 моль) н-гексилфенилдихлорсилана, 100 мл толуола и

30 мл ТГФ. Нагревают смесь до 80 С и через ротаметр по барбатеру начинают подачу хлорметила в количестве б9 л/ч. Температура в колбе повышается до 100 С, магний растворяется, выпадает осадок. Через 1,5 ч температура в колбе падает до 25-30 С. Из реакционной смеси выделяют 67 r метилфенил-н-гексилхлорсилана. Выход 69%.

Способ обеспечивает сокращение времени протекания процесса э 2-3 раза и уменьшение количества потребного . растворителя э 2 раза (с 500-600 мл/

/моль хлорсилана до 200-300 мл/моль хлорсилана).

Кроме того, процесс осуществляется в отсутствие инициатора, что благоприятно сказывается на чистоте и выходах целевого продукта.

Формула изобретения

Способ получения метил- или фенилхлорсиланов на основе органохлорсилана, хлористого алкила или хлористого арила и магния в сРеде органического растворителя, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения процесса, хлористый алкил или хлористый арил подвергают взаимодействию с органохлорсиланом и магнием, предварительно нагретыми до 50-110 С, и в качестве органического раствори- теля используют смесь тетрагидрофурана с углеводородом, при содержании тетрагидрофурана в смеси 15-70 вес.%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Долгов Б. Н., Воронков М. Г.

Борисов С. H. ЖОХ, 1957, 27, с. 709.

2. Соболевский М. В. и др. Механизм реакции образования метилфенилдихлорсилана. Химия и практическое применение кремнийорганических соединений (материалы технических совещаний). 1958, вып. 1, с. 106 (прототип) .