專利名稱：三甲基碘硅烷的一種合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工產(chǎn)品的合成方法。
背景技術(shù)：
通常，三甲基碘硅烷能與含有羥基、羧基和氨基的化合物形成易離解衍生物的有機(jī)硅試劑，這些試劑在有機(jī)合成中常用來保護(hù)羥基，三甲基碘硅烷的應(yīng)用是很廣的，在有機(jī)反應(yīng)起到重要的作用。三甲基碘硅烷的作為生產(chǎn)西藥頭孢他啶中間體的需求逐年增大。國(guó)內(nèi)批量生產(chǎn)三甲基碘硅的廠家?guī)缀鯖]有，所有流通的三甲基碘硅烷要么是國(guó)內(nèi)的各實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的小量的，要么就是從國(guó)外進(jìn)口的。
三甲基碘硅烷的合成方法有十余種之多，較實(shí)用且易于工業(yè)化的合成方法是六甲基二硅氧烷、碘與鋁粉和六甲基二硅烷與碘的反應(yīng)。因?yàn)檫@兩種方法原料易得，工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)率高。但就目前已形成銷售的三甲基碘硅烷在生產(chǎn)過程中由于采用一步法合成，經(jīng)核磁質(zhì)譜證明里面還含有很多低沸點(diǎn)的雜質(zhì)(四甲基硅烷和二甲基二碘硅烷)，這種含雜的產(chǎn)品不利于頭孢他啶的合成，還有可能形成用藥后的副作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于發(fā)明一種產(chǎn)品純度高的三甲基碘硅烷的合成方法。
本發(fā)明先將鋁粉、六甲基二硅氧烷和碘在反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，蒸餾，取得三甲基碘硅烷粗品，然后，再將三甲基碘硅烷粗品置于蒸餾釜內(nèi)，加入銅粉，升溫，收集餾分，制得精制的三甲基碘硅烷。
本發(fā)明將三甲基碘硅烷粗品經(jīng)過特殊的工藝，制成純度高達(dá)99.0％以上的三甲基碘硅烷精品，方便了后道加工，可利于減少和降低頭孢他啶西藥的副作用。
在本發(fā)明中，加入的銅粉與三甲基碘硅烷粗品的重量比為1∶50～70。
通過以上合適的投料比，可以降低三甲基碘硅烷的分解。
另外，在合成三甲基碘硅烷粗品時(shí)，鋁粉、六甲基二硅氧烷和碘的投料摩爾比是1～2∶1∶1.5～1.6。
通常碘與六甲基二硅氧烷的投料比為2∶1，造成了碘的大量浪費(fèi)，不利于生產(chǎn)成本的降低。
本發(fā)明中，制取三甲基碘硅烷粗品的具體方法是先將鋁粉和六甲基二硅氧烷投入反應(yīng)釜，攪拌，將釜內(nèi)物料升溫到55～65℃后加入碘，待反應(yīng)引發(fā)后，控制釜內(nèi)物料溫度為65～75℃，再逐漸升溫到140±10℃，回流反應(yīng)1.5～2h，改為蒸餾裝置，常壓蒸餾，收集100～150℃餾分，得到三甲基碘硅烷粗品。
為了減少生產(chǎn)過程碘的使用量，本發(fā)明還在制取三甲基碘硅烷粗品后，從反應(yīng)釜剩余溶液中回收碘。
回收碘的方法是停止蒸餾后，將反應(yīng)釜內(nèi)溶液降溫到140±10℃，加入高沸點(diǎn)烴類溶劑，再降溫到60～70℃，調(diào)整溶液PH值為6，過濾，除去Al(OH)3固體；再將濾液分層，在下層水相中加入H2SO4，調(diào)整PH值為1～2，并保持該P(yáng)H值，滴加30％的雙氧水，析出粗碘。
上述高沸點(diǎn)烴類溶劑可以為二甲苯或石蠟油。
還可將粗碘置于容器內(nèi)，加入濃H2SO4，升溫到130～140℃，使碘全部熔化，趁熱將碘放出，固化，粉碎，進(jìn)一步得到純碘，以利于循環(huán)地將碘用于生產(chǎn)。
本發(fā)明中，制取三甲基碘硅烷粗品時(shí)，向反應(yīng)釜內(nèi)還投入精制三甲基碘硅烷時(shí)的前餾分和精制三甲基碘硅烷時(shí)蒸餾釜內(nèi)的殘留高沸物。
將前餾分和精制三甲基碘硅烷時(shí)高沸物循環(huán)使用，可以提高三甲基碘硅烷的收率。
具體實(shí)施例方式
操作步驟1、制取三甲基碘硅烷粗品向干燥的反應(yīng)釜內(nèi)加入鋁粉13.5kg(500mol)、六甲基二硅氧烷64.8kg(400mol)，開動(dòng)攪拌機(jī)，油浴加熱，使釜內(nèi)物料升溫到55～65℃，開始加碘，待反應(yīng)引發(fā)后，控制溫度在65～75℃，于1h內(nèi)緩慢分批加入精碘157.5kg(620mol)，逐漸升溫到140±10℃，回流反應(yīng)1.5～2h，改為蒸餾裝置，常壓蒸餾，收集100～150℃餾分，得到三甲基碘硅烷粗品134.8kg(84.25％)。
釜內(nèi)溫度在210～220℃，停止蒸餾，降溫到140±10℃，加入100L高沸點(diǎn)烴類溶劑(如二甲苯或石蠟油等)，降溫到60～70℃，加入20％的KOH溶液400kg，加完，測(cè)定并調(diào)整溶液PH＝6。過濾，除去Al(OH)3固體，濾液分層，向下層水相中加入H2SO4，調(diào)整PH＝1～2，然后控制在PH＝1～2，滴加30％的雙氧水共31kg，使碘完全析出，過濾回收粗碘73.4kg，含量95.1％(97.2％)。
將回收的含水粉末狀粗碘加入另一反應(yīng)釜內(nèi)，加入98％的濃H2SO4，升溫到130～140℃，使碘全部熔化，趁熱將碘放出，固化，粉碎，得到含量≥99.5％的碘68.5kg(回收率98.16％)，總回收率為95.4％。
2、制取三甲基碘硅烷精品將134.8kg三甲基碘硅烷粗品加入到蒸餾釜內(nèi)，同時(shí)加入約2kg銅粉，加熱升溫進(jìn)行蒸餾。收集到24～104℃餾分6.9kg(5.12％)，104～106℃餾分為成品105.8kg(收率78.49％)，釜內(nèi)殘留高沸物為16.0kg。
經(jīng)過以上方法，取得105.8kg無色透明腐蝕性可燃液體——三甲基碘硅烷精品，純度為99.26％。
3、再循環(huán)制取三甲基碘硅烷粗品將鋁粉、六甲基二硅氧烷和碘在反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)向干燥的反應(yīng)釜內(nèi)加入鋁粉16.2kg(600mol)、六甲基二硅氧烷64.8kg(400mol)、前餾分(三甲基碘硅烷粗品)6.9kg、高沸物16.0kg，開動(dòng)攪拌機(jī)，油浴加熱，使釜內(nèi)物料升溫到55～65℃，開始加碘，待反應(yīng)引發(fā)后，控制溫度在65～75℃，于1h內(nèi)緩慢分批加入精碘163.3kg(643mol)，逐漸升溫到140±10℃，回流反應(yīng)1.5～2h，改為蒸餾裝置，常壓蒸餾，收集100～150℃餾分，得到三甲基碘硅烷粗品145.7kg，(收率91.06％)。
碘的回收處理同上。三甲基碘硅烷粗品145.7kg，通過精餾后得到123.2kg三甲基碘硅烷精品，含量99.31％，收率為84.56％。
權(quán)利要求
1.三甲基碘硅烷的一種合成方法，先將鋁粉、六甲基二硅氧烷和碘在反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，蒸餾，取得三甲基碘硅烷粗品，其特征在于將三甲基碘硅烷粗品置于蒸餾釜內(nèi)，加入銅粉，升溫，收集餾分，即為精制的三甲基碘硅烷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述三甲基碘硅烷的一種合成方法，其特征在于加入的銅粉與三甲基碘硅烷粗品的重量比為1∶50～70。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述三甲基碘硅烷的一種合成方法，其特征在于合成三甲基碘硅烷粗品時(shí)，鋁粉、六甲基二硅氧烷和碘的投料摩爾比是1～2∶1∶1.5～1.6。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述三甲基碘硅烷的一種合成方法，其特征在于先將鋁粉和六甲基二硅氧烷投入反應(yīng)釜，攪拌，將釜內(nèi)物料升溫到55～65℃后加入碘，待反應(yīng)引發(fā)后，控制釜內(nèi)物料溫度為65～75℃，再逐漸升溫到140±10℃，回流反應(yīng)1.5～2h，改為蒸餾裝置，常壓蒸餾，收集100～150℃餾分，得到三甲基碘硅烷粗品。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述三甲基碘硅烷的一種合成方法，其特征在于在制取三甲基碘硅烷粗品后，從反應(yīng)釜剩余溶液中回收碘。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述三甲基碘硅烷的一種合成方法，其特征在于停止蒸餾后，將反應(yīng)釜內(nèi)溶液降溫到140±10℃，加入高沸點(diǎn)烴類溶劑，再降溫到60～70℃，調(diào)整溶液PH值為6，過濾，除去Al(OH)3固體；再將濾液分層，在下層水相中加入H2SO4，調(diào)整PH值為1～2，并保持該P(yáng)H值，滴加30％的雙氧水，析出粗碘。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述三甲基碘硅烷的一種合成方法，其特征在于所述高沸點(diǎn)烴類溶劑為二甲苯或石蠟油。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述三甲基碘硅烷的一種合成方法，其特征在于將粗碘置于容器內(nèi)，加入濃H2SO4，升溫到130～140℃，使碘全部熔化，趁熱將碘放出，固化，粉碎，得到純碘。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述三甲基碘硅烷的一種合成方法，其特征在于制取三甲基碘硅烷粗品時(shí)，向反應(yīng)釜內(nèi)還投入精制三甲基碘硅烷時(shí)的前餾分和精制三甲基碘硅烷時(shí)蒸餾釜內(nèi)的殘留高沸物。
全文摘要
三甲基碘硅烷的一種合成方法，涉及一種化工產(chǎn)品的合成方法。先將鋁粉、六甲基二硅氧烷和碘在反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，蒸餾，取得三甲基碘硅烷粗品，然后，再將三甲基碘硅烷粗品置于蒸餾釜內(nèi)，加入銅粉，升溫，收集餾分，制得精制的三甲基碘硅烷。本發(fā)明將三甲基碘硅烷粗品經(jīng)過特殊的工藝，制成純度高達(dá)99.0％以上的三甲基碘硅烷精品，方便了后道加工，可利于減少和降低頭孢他啶西藥的副作用。
文檔編號(hào)C07F7/12GK1962668SQ20061009777
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月27日
發(fā)明者李明成, 張揚(yáng), 張才山, 陸燈宏 申請(qǐng)人:揚(yáng)州三友合成化工有限公司