Способ получения этилсиланов,содержащих функциональные группы

 

1. Способ получения этилсиланов, содержащих функциональные группы общей формулы: (C,H5)SiR4.. где R - хлор или этоксил; п - 1, 2 или 3, путем взаимодействия встречных потоков гранулированного магния и смеси, состоящей из хлористого этила, толуола и тетрафункционального силана, при нагревании, отличающийс я тем, что, с целью повьшения производительности процесса и увеличения выхода триэтилзамещенного силана, смесь подают двумя или тремя потоками по высоте реакционной зоны, разделяюпщми ее иа два или три равных объема, при объемном соотношении потоков 1-2:1-2 -или 1:0,9-1,1:0,5-1 соответственно. . 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве тетрафункционального силана используют i четыреххлористый кремний или тетраэтоксисилан при мольном соотношении (Л хлористого этила и четыреххлористого кремния или тетразтоксисилана, равном 2,4-2,6:1, и процесс ведут при 50-100°С.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!!) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2835270/23-04 (22) 29.10.79 (46) 15.08,85. Бюл. Ф 30 (72) Б.А.Клоков, Л.Е.Каллиопин, Ю.П.Гришутин, А.С.Сахиев, -В.Г.Герливанов, Т.В.Королева и Н.Г.Уфимцев (53) 547.245.07(088.8) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛСИЛАНОВ, СОДЕРЖАЩИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЬЕ ГРУППЫ. (57) 1. Способ получения этилсиланов, содержащих функциональные группы общей формулы: (СТНу ) $1К (где R — хлор или этоксил; п-1, 2или3, путем взаимодействия встречных пото. ков гранулированного магния и смеси, состоящей из хлористого этила, толуо(51)4 С 07 F 7/12 С 07 F 7/18 ла и тетрафункционального силана, при нагревании, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности процесса и увеличения выхода триэтилзамещенного силана, смесь подают двумя или тремя потоками по высоте реакционной зоны, разде,ляющими ее на два или три равных объема, при объемном соотношении потоков 1-2: 1-2 — или 1:0,9-1, 1:0,5-1 соответственно. ..

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве тетрафункционального силана используют четыреххлористый кремний или тетраэтоксисилан при мольном соотношении хлористого этила и четыреххлористого кремния или тетраэтоксисилана, равном 2,4-2,6:1, и процесс ведут при

50-100 С.

892896

Изобретение относится к химии кремнийорганических соединений, а именно к усовершенствованному способу получения этилсиланов, содержащих функциональные группы, общей формулы S (C H ) и Sr R4-и где R — хлор или этоксил; и — 1,2или3, которые являются исходными продуктами для получения полиэтилсилоксановых жидкостей, применяющихся в качестве теплоносителей, рабочих жидкостей для гидросистем, основы низкотемпературных масел или демпферирующих жидкостей в приборах. 15

Известен способ получения этилхлорсиланов из четыреххлористого кремния, бромистого этила и магния в среде серного эфира при кипении.

Наиболее близким к описываемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения этилсиланов, содержащих функциональные группы путем взаимодействия встречных потоков гранулиро-25 ванного магния и смеси, состоящей из хлористого этила толуола и тетУ о рафункционального силана при 60-160 С.

Производительность процесса 1230 r/÷.

Продукт представляет собой смесь 30 этилсиланов, из которых на замещенный триэтилсилан приходится только около 10 .

К недостаткам данного способа относится низкая производительность rrpO 35 цесса, и невысокий выход функциональнозамещенного триэтилсилана, что значительно влияет на использование соединений формулы (для изготовления полиэтилсилоксановой жидкости, приме-40 няемой в качестве рабочей жидкости для гидросистем самолетов.

Цель изобретения — повышение производительности процесса и увеличение выхода триэтилзамещенного силана. 5

Цель достигается описываемым способом получения этилсиланов, содержащих функциональные группы, общей формулы путем взаимодействия встречных потоков гранулированного магния 50 и смеси, состоящей из хлористого этила, толуола и тетрафункционального силана, которую подают двумя или тремя потоками по высоте реакционной зоны, разделяющими ее на два 55 или три равных объема, при соотношении потоков 1-2:1-2 или 1:0,9-1,1:0,5-1 соответственно,.предпочтительно при температуре 50-100 С. Предпочтительно также в качестве тетрафункционального силана использовать четыреххлористый кремний или тетраэтоксисилан при молярном соотношении хлористого этила и четыреххлористого кремния или тетраэтоксисилана, равном

2,4-2,6: 1. К отличительным признакам описываемого способа относится то, что смесь, состоящую из хлористого этила, толуола и тетрафункционального силана.подают двумя или тремя потоками по высоте реакционной зоны, разделяющими ее на 2 или 3 равных объема при соотношении потоков 1-2:1-2 или 1:0 9-1, 1:0,5-1 соответственно, и проведение процесса в вышеописанных условиях.

Описываемый способ позволяет повысить производительность процесса до 30 (1405-1730 г/ч) и увеличить выход функциональнозамещенного триэтилсилана до 19,2-23,7, вместо

10,3 — в известном способе, Пример 1. В реакционную зонуколонну (диаметр 50 мм, высота 600 мм) с мешалкой, снабженную рубашками для охлаждения, сепаратором, термопарами, приборами расхода реакционной смеси и скорости вращения мешалки, осуществляют непрерывную подачу магния сверху через сепаратор (размер гранул магния 1-3 мм) со скоростью 72 г/ч и реакционной смеси снизу и на высоте колонны 300 мм по 500 мл/ч соответственно (соотношение потоков 1: 1).

Состав реакционной смеси: 229 мл хлорэтила, 156 мл четыреххлористого кремния, 534 мл толуола и 81 мл серного эфира (мольное отношение С Н Cf/

/SiC(=2,4 моль/моль). Температура процесса 50-70 С Продукт синтеза отбирают из сепаратора и анализируют.

Состав образующихся этилхлорсиланов, :

С H SiClq . 1,2 (СР )г SiClг 81,5 (С и ) Sic 17,3

Пример 2. Процесс осуществляют аналогично описанному в примере 1 при скорости подачи исходной реакционной смеси снизу колонны 660 мл/ч и на высоте колонны 300 мм 340 мл/ч (соотношение потоков 1,94:1).

Состав образующихся этилхлорсиланов, :

892896

С Н siCE 1 0 (СгН )г$1Сйг 82 0 (С,Н,), siCe 17,0

Пример 3. Процесс осуществляют аналогично описанному в примере 1 при скорости подачи исходной реакци онной смеси снизу колонны 340 мл/ч, и на высоте колонны 300 мм 660 мп/ч (соотношенщ. потоков 1: 1,94).

Состав образующихся этилхлорсиланов, %.

Сгну$1С23 1,3 (Сг ) г $1СУг 78,7 (С Н ) ЯгСЙ 20,0

Пример 4. Процесс синтеза осуществляют аналогично описанному в примере 1 при скорости подачи исходной реакционной смеси по 330 мл/час соответственно вниз колонны и на высоте 200 мм и 400 мм (соотношение 20 потоков 1: 1: 1) .

Состав образующихся этилхлорсила-. нов, %:

СгН ЯгCV> 1,2

Сгн )г ЯыСУг 81 в8 (C H ) SiCE

Пример 5 (для сравнения). Процесс осуществляют аналогично описанному в примере 1 при скорости подачи исходной смеси 1000 мл/ч вниз колон- 30 ные

Состав образующихся этилхлорсила.нов, %:

С<Н5 SiC0 1,3. (Сгну) $1СВг 35 (C H 5) ЯгСМ 10,0

Пример 6. В реакционную зону осуществляют непрерывную подачу магния сверху через сепаратор (размер гранул магния 1-20 мм) со скоростью 10

72 г/ч и реакционной смеси двумя потоками снизу и на высоте колонны

300 мм по 500 мл/ч (соотношение потоков 1: 1). Состав реакционной смеси:

210 мл хлорэтила, 290 мл тетраэтокси-д5 силана, 500 мл толуола (мольное отношение С Н С(/(С Н О) =2,4 моль/моль} .

Температуру процесса поддерживают дифференцированно по высоте аппарата: в нижней части 90-100 С, в средней 50

80-90 С и в верхней части колонны

80-70 С, в сепараторе 70-60 С.

Продукт синтеза отбирают из сепаратора и анализируют. Состав образующихся этилэтоксисиланов, %:

СгНВЯ (ОСг у) g 1,5 (СгН )г Si (ОС Н q) г 79,3 (C H )3 Яг(ОСгН5) 19 ° 2

Часовая производительность по этилэтоксисиланам с 1 л реакционного объ- ема аппарата 1405 г/ч.

Пример 7 ° Процесс осуществляют аналогично описанному в примере 6 при скорости подачи исходной реакционной смеси снизу колонны

340 мл/ч и на высоте колонны 300 мм

660 мл/ч (соотношение потоков 1:1,94).

Состав образующихся этилэтоксисила-... нов, %:

Сг Ну Яз. (ОСг Ну) ъ 1,1 (С Н,) Я (ОС Н ) 78,6 (С,Н,1,.Si(OC,Í ) 20,7

Часовая производительность 1 л реакционного объема аппарата 1590 г/ч.

Пример 8. Процесс осуществля-.. ют аналогично описанному в примере 6 при скорости подачи исходной реакционной смеси по 330 мл/ч тремя потоками соответственно вниз колонны и на . высоте 200 мм и 400 мм (соотношение потоков 1:1:1). Состав образующихся этилэтоксисиланов, %:

C HgSi(OCgH )g 1,2 (С H5}, Si(OC,Í )г 75, 1 (СгН ) Si(OC@H@) 23,7

Часовая производительность 1 л реакционного объема аппарата — 1730 г/ч.

Пример 9 (для сравнения).

Процесс осуществляют аналогично опи-. санному в примере 6 при скорости подачи исходной реакционной смеси

1000 мл/ч вниз колонны одним потоком.

Состав образующихся этилэтоксисиланов, %:

СгН Яг(ОСгН ) + 2,9 (Сг Н ), Я (Осгн ) г 86 8 (Сг )э Si (OC H ) 19,3

Часовая производительность 1 л реакционного объема аппарата 1230 r/÷.

Пример 10. Процесс осуществляют .аналогично описанному в примере 1 при скорости подачи исходной реакционной смеси тремя потоками соответственно вниз колонны 400 мп/, на высоте 200 мм колонны 360 мл/ч и на высоте 400 мм и 200 мл/ч (соотношение потоков .1:0,9:0,5). Часовая .производительность 1 л реакционного объема аппарата 1700 г/ч.

Hp и м е р 11. Процесс осуществляют аналогично описанному в примере 1 при скорости подачи исходной реакционной смеси тремя потоками соответственно вниз колонны 380 мп/ч, на высоте 200 мм колонны 418 мп/ч и на высоте 400 мм 190 мл/ч (соотно892896

Редактор Л.Письман Техред О. Ващишина Корректор И.Муска

Заказ 5765/2 Тираж 354 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæroðîä, ул.Проектная, 4 шение потоков 1:1,1:0 5), Часовая производительность 1 л реакционного объема аппарата 1695 r/÷.

Пример 12. Процесс осуществляют аналогично описанному в примере 1, при скорости подачи. исходной реакционной смеси снизу колонны

350 мл/ч и на высоте колонны 300 мм

700 мп/ч (соотношение потоков 1:2).

Состав реакционной смеси; 248 мп хлористого этила, 156 мл четыреххлористого кремния, 560 мл толуола, 86 мл серного эЬира (мольное отношение C>H

Часовая производительность 1 л реакционного объема аппарата 1650 r/÷.

Пример 13. Процесс осуществляют аналогично описанному в примере 6,при скорости подачи исходной реакционной смеси снизу колонны

350 мл/ч и на .высоте колонны 300 мм

700 мл/ч (соотношение потоков 1:2).

10 Состав реакционной смеси: 228 мл хлористого этила, 290 тетраэтоксисилана и 532 мл толуола (мольное отношение С Н СЙ/(С Н 0) Si=2,6 моль/

/моль.

15 Часовая производительность I л реакционного объема аппарата 1675 r/÷..