一種五甲基二硅氧烷的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種五甲基二硅氧烷的制備方法，通過選取烷烴類或醚類作為溶劑，然后將堿金屬硅醇鹽與二甲基鹵硅烷化合物兩種反應(yīng)物按照摩爾比1：1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至4?7之間時(shí)停止添加反應(yīng)物，最后經(jīng)過濾和精餾，得到純度大于97％的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，具有巨大的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
【專利說明】
一種五甲基二硅氧烷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于高純度五甲基二硅氧烷的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]1,1,1，3，3_五甲基二硅氧烷是一種常見的有機(jī)聚硅氧烷，其特點(diǎn)在于兩個(gè)硅上的官能團(tuán)不對(duì)稱。其分子結(jié)構(gòu)中，存在一個(gè)活波氫，使得該分子可以與其他化合物相聯(lián)接。由于該化合物僅限于醫(yī)藥和科學(xué)研究方面進(jìn)行少量應(yīng)用，因此尚無規(guī)模化的工業(yè)生產(chǎn)方法。
[0003]現(xiàn)有的小批量制備方法為化學(xué)平衡法，具體工藝如下:將等摩爾的三甲基氯硅烷(或六甲基二娃氧燒)、二甲基一氫一氯娃燒(或四甲基二氫二娃氧燒)在少量水和濃硫酸的存在下，進(jìn)行化學(xué)重排，即可獲得含有五甲基二硅氧烷(I)、四甲基二硅氧烷(2)和六甲基二娃氧燒(3)的混合物。其中，五甲基一■娃氧燒約占娃氧燒總質(zhì)量的50%。利用精飽方法，將五甲基二硅氧烷與其他產(chǎn)物分開，即可獲得純度較高的五甲基二硅氧烷產(chǎn)品。該方法原理簡(jiǎn)單，但在實(shí)際小規(guī)模應(yīng)用中，產(chǎn)品分離十分困難，產(chǎn)品收率低。主要原因是三種化合物的沸點(diǎn)相差不大。五甲基二硅氧烷沸點(diǎn)86°C、四甲基二硅氧烷沸點(diǎn)71°C和六甲基二硅氧烷的沸點(diǎn)為99°C。從比較可以看出，五甲基二硅氧烷的沸點(diǎn)介于其他兩種主要副產(chǎn)物的沸點(diǎn)之間，與任一副產(chǎn)物的沸點(diǎn)差均不大于15°C。而在一般實(shí)驗(yàn)室條件下，沸點(diǎn)差須大于25°C，兩種化合物才有可能通過精餾獲得較好的分離。否則，即使對(duì)于操作經(jīng)驗(yàn)豐富的操作者而言，不同化合物的分離也將會(huì)是一個(gè)繁瑣的過程。實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)表明，即使經(jīng)驗(yàn)豐富的操作者也很難通過一次精餾過程，獲得純度80 %以上的五甲基二硅氧烷化合物。因此，為達(dá)到獲得較高純度樣品的目的(如98% )，需要進(jìn)行多次精餾提純，而最終產(chǎn)品的收率會(huì)從反應(yīng)初始收率的50%，降低到不足10%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過合理設(shè)計(jì)工藝路線，由簡(jiǎn)單的原料出發(fā)，能夠獲得高純度五甲基二硅氧烷產(chǎn)品，從而避免了高難度的精餾，為實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)小批量獲得該化合物提供了一種方便快捷的手段。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]—種五甲基二硅氧烷的制備方法，其特征在于，包括:
[0007]步驟1:選取烷烴類或醚類作為溶劑；
[0008]步驟2:將堿金屬硅醇鹽與二甲基鹵硅烷化合物兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至1-13之間時(shí)停止添加反應(yīng)物；
[0009]步驟3:過濾除去無機(jī)鹽；
[0010]步驟4:將上述剩余溶液精餾提純。
[0011]優(yōu)選的，所述堿金屬硅醇鹽包括三甲基硅醇鉀、三甲基硅醇鈉或三甲基硅醇鋰。
[0012]優(yōu)選的，所述堿金屬硅醇鹽為三甲基硅醇鉀。
[0013]優(yōu)選的，所述二甲基鹵硅烷化合物包括二甲基一氫一氯、二甲基一氫一溴或二甲基一氫一氟。
[0014]優(yōu)選的，所述二甲基鹵硅烷化合物為二甲基一氫一氯。
[0015]優(yōu)選的，所述步驟2中的PH值為4-7之間。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟I中的溶劑為四氫呋喃、環(huán)己烷、乙醚或甲苯。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟I中的溶劑為四氫呋喃。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:反應(yīng)速度快，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)，瞬間完成;產(chǎn)品單一，無副產(chǎn)品，因此收率高，超過90% ;較易獲得高純度的產(chǎn)品，大于97%。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0020]實(shí)施例一:反應(yīng)中采用四氫呋喃為溶劑，將三甲基硅醇鉀與二甲基一氫一氯兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至6時(shí)，停止添加反應(yīng)物，過程中注意控制兩個(gè)原料的添加速度，使得兩個(gè)原料始終以大致等摩爾的速度添加到反應(yīng)體系中。當(dāng)兩者添加結(jié)束后，回流短暫時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束。產(chǎn)品體系通過過濾除去氯化鉀，經(jīng)過精餾提純，除去四氫呋喃，即可獲得98%以上五甲基二硅氧烷
τ?: 口廣PR ο
[0021]實(shí)施例二:反應(yīng)中采用四氫呋喃為溶劑，將三甲基硅醇鉀與二甲基一氫一氯兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至4時(shí)停止添加反應(yīng)物，過程中注意控制兩個(gè)原料的添加速度，使得兩個(gè)原料始終以大致等摩爾的速度添加到反應(yīng)體系中。當(dāng)兩者添加結(jié)束后，回流短暫時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束。產(chǎn)品體系通過過濾除去氯化鉀，經(jīng)過精餾提純，除去四氫呋喃，即可獲得97%以上五甲基二硅氧烷產(chǎn)品O
[0022]實(shí)施例三:反應(yīng)中采用四氫呋喃為溶劑，將三甲基硅醇鉀與二甲基一氫一氯兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至7時(shí)，停止添加反應(yīng)物，過程中注意控制兩個(gè)原料的添加速度，使得兩個(gè)原料始終以大致等摩爾的速度添加到反應(yīng)體系中。當(dāng)兩者添加結(jié)束后，回流短暫時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束。產(chǎn)品體系通過過濾除去氯化鉀，經(jīng)過精餾提純，除去四氫呋喃，即可獲得97%以上五甲基二硅氧烷
τ?: 口廣PR ο
[0023]實(shí)施例四:反應(yīng)中采用四氫呋喃為溶劑，將三甲基硅醇鉀與二甲基一氫一溴兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至6時(shí)，停止添加反應(yīng)物，過程中注意控制兩個(gè)原料的添加速度，使得兩個(gè)原料始終以大致等摩爾的速度添加到反應(yīng)體系中。當(dāng)兩者添加結(jié)束后，回流短暫時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束。產(chǎn)品體系通過過濾除去溴化鉀，經(jīng)過精餾提純，除去四氫呋喃，即可獲得97%以上五甲基二硅氧烷產(chǎn)品。
[0024]實(shí)施例四:反應(yīng)中采用四氫呋喃為溶劑，將三甲基硅醇鉀與二甲基一氫一氟兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至6時(shí)，停止添加反應(yīng)物，過程中注意控制兩個(gè)原料的添加速度，使得兩個(gè)原料始終以大致等摩爾的速度添加到反應(yīng)體系中。當(dāng)兩者添加結(jié)束后，回流短暫時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束。產(chǎn)品體系通過過濾除去氟化鉀，經(jīng)過精餾提純，除去四氫呋喃，即可獲得97%以上五甲基二硅氧烷
τ?: 口廣PR ο
[0025]實(shí)施例五:反應(yīng)中采用四氫呋喃為溶劑，將三甲基硅醇鈉與二甲基一氫一氯兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至6時(shí)，停止添加反應(yīng)物，過程中注意控制兩個(gè)原料的添加速度，使得兩個(gè)原料始終以大致等摩爾的速度添加到反應(yīng)體系中。當(dāng)兩者添加結(jié)束后，回流短暫時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束。產(chǎn)品體系通過過濾除去氯化鈉，經(jīng)過精餾提純，除去四氫呋喃，即可獲得97%以上五甲基二硅氧烷
τ?: 口廣PR ο
[0026]實(shí)施例六:反應(yīng)中采用四氫呋喃為溶劑，將三甲基娃醇鈉與二甲基一氫一溴兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至6時(shí)，停止添加反應(yīng)物，過程中注意控制兩個(gè)原料的添加速度，使得兩個(gè)原料始終以大致等摩爾的速度添加到反應(yīng)體系中。當(dāng)兩者添加結(jié)束后，回流短暫時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束。產(chǎn)品體系通過過濾除去溴化鈉，經(jīng)過精餾提純，除去四氫呋喃，即可獲得97%以上五甲基二硅氧烷產(chǎn)品。
[0027]實(shí)施例七:反應(yīng)中采用四氫呋喃為溶劑，將三甲基硅醇鈉與二甲基一氫一氟兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至6時(shí)，停止添加反應(yīng)物，過程中注意控制兩個(gè)原料的添加速度，使得兩個(gè)原料始終以大致等摩爾的速度添加到反應(yīng)體系中。當(dāng)兩者添加結(jié)束后，回流短暫時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束。產(chǎn)品體系通過過濾除去氟化鈉，經(jīng)過精餾提純，除去四氫呋喃，即可獲得97%以上五甲基二硅氧烷
τ?: 口廣PR ο
[0028]實(shí)施例八:反應(yīng)中采用四氫呋喃為溶劑，將三甲基硅醇鋰與二甲基一氫一氯兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至6時(shí)，停止添加反應(yīng)物，過程中注意控制兩個(gè)原料的添加速度，使得兩個(gè)原料始終以大致等摩爾的速度添加到反應(yīng)體系中。當(dāng)兩者添加結(jié)束后，回流短暫時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束。產(chǎn)品體系通過過濾除去氯化鋰，經(jīng)過精餾提純，除去四氫呋喃，即可獲得97%以上五甲基二硅氧烷
τ?: 口廣PR ο
[0029]實(shí)施例九:反應(yīng)中采用四氫呋喃為溶劑，將三甲基硅醇鋰與二甲基一氫一溴兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至6時(shí)，停止添加反應(yīng)物，過程中注意控制兩個(gè)原料的添加速度，使得兩個(gè)原料始終以大致等摩爾的速度添加到反應(yīng)體系中。當(dāng)兩者添加結(jié)束后，回流短暫時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束。產(chǎn)品體系通過過濾除去溴化鋰，經(jīng)過精餾提純，除去四氫呋喃，即可獲得97%以上五甲基二硅氧烷
τ?: 口廣PR ο
[0030]實(shí)施例十:反應(yīng)中采用四氫呋喃為溶劑，將三甲基硅醇鋰與二甲基一氫一氟兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至6時(shí)，停止添加反應(yīng)物，過程中注意控制兩個(gè)原料的添加速度，使得兩個(gè)原料始終以大致等摩爾的速度添加到反應(yīng)體系中。當(dāng)兩者添加結(jié)束后，回流短暫時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束。產(chǎn)品體系通過過濾除去氟化鋰，經(jīng)過精餾提純，除去四氫呋喃，即可獲得97%以上五甲基二硅氧烷產(chǎn)品。
[0031]實(shí)施例十一:反應(yīng)中采用環(huán)己烷為溶劑，將三甲基硅醇鉀與二甲基一氫一氯兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至6時(shí)，停止添加反應(yīng)物，過程中注意控制兩個(gè)原料的添加速度，使得兩個(gè)原料始終以大致等摩爾的速度添加到反應(yīng)體系中。當(dāng)兩者添加結(jié)束后，回流短暫時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束。產(chǎn)品體系通過過濾除去氯化鉀，經(jīng)過精餾提純，除去環(huán)己烷，即可獲得97%以上五甲基二硅氧烷產(chǎn)品O
[0032]實(shí)施例十二:反應(yīng)中采用乙醚為溶劑，將三甲基硅醇鉀與二甲基一氫一氯兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至6時(shí)，停止添加反應(yīng)物，過程中注意控制兩個(gè)原料的添加速度，使得兩個(gè)原料始終以大致等摩爾的速度添加到反應(yīng)體系中。當(dāng)兩者添加結(jié)束后，回流短暫時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束。產(chǎn)品體系通過過濾除去氯化鉀，經(jīng)過精餾提純，除去乙醚，即可獲得97 %以上五甲基二硅氧烷產(chǎn)品。
[0033]實(shí)施例十三:反應(yīng)中采用甲苯為溶劑，將三甲基硅醇鉀與二甲基一氫一氯兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至6時(shí)，停止添加反應(yīng)物，過程中注意控制兩個(gè)原料的添加速度，使得兩個(gè)原料始終以大致等摩爾的速度添加到反應(yīng)體系中。當(dāng)兩者添加結(jié)束后，回流短暫時(shí)間，反應(yīng)結(jié)束。產(chǎn)品體系通過過濾除去氯化鉀，經(jīng)過精餾提純，除去甲苯，即可獲得97 %以上五甲基二硅氧烷產(chǎn)品。
[0034]在上述實(shí)施例中，由于實(shí)驗(yàn)過程中溶液只要控制弱酸至中性就能保證反應(yīng)的良好進(jìn)行，因此本發(fā)明的溶液PH在4-7之間時(shí)都能滿足實(shí)際需要，實(shí)際實(shí)施時(shí)也可以選擇4-7之間的任意數(shù)值。
[0035]本發(fā)明的有益效果為:反應(yīng)速度快，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)，瞬間完成;產(chǎn)品單一，無副產(chǎn)品，因此收率高，超過90% ;較易獲得高純度的產(chǎn)品，大于97%。
[0036]對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種五甲基二硅氧烷的制備方法，其特征在于，包括: 步驟1:選取烷烴類或醚類作為溶劑； 步驟2:將堿金屬硅醇鹽與二甲基鹵硅烷化合物兩種反應(yīng)物按照摩爾比1:1等流速添加至上述溶劑中，在添加的過程中同時(shí)劇烈攪拌，至溶液PH值至1-13之間時(shí)停止添加反應(yīng)物； 步驟3:過濾除去無機(jī)鹽； 步驟4:將上述剩余溶液精餾提純。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種五甲基二硅氧烷的制備方法，其特征在于，所述堿金屬硅醇鹽包括三甲基硅醇鉀、三甲基硅醇鈉或三甲基硅醇鋰。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種五甲基二硅氧烷的制備方法，其特征在于，所述堿金屬硅醇鹽為三甲基硅醇鉀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種五甲基二硅氧烷的制備方法，其特征在于，所述二甲基鹵娃燒化合物包括二甲基一氫一氯、二甲基一氫一溴或二甲基一氫一氟。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種五甲基二硅氧烷的制備方法，其特征在于，所述二甲基齒娃燒化合物為二甲基一氫一氯。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種五甲基二硅氧烷的制備方法，其特征在于，所述步驟2中的PH值為4-7之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種五甲基二硅氧烷的制備方法，其特征在于，所述步驟2中的PH值為6。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種五甲基二硅氧烷的制備方法，其特征在于，所述步驟I中的溶劑為四氫呋喃、環(huán)己烷、乙醚或甲苯。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種五甲基二硅氧烷的制備方法，其特征在于，所述步驟I中的溶劑為四氫呋喃。
【文檔編號(hào)】C07F7/20GK106046039SQ201610378747
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】徐應(yīng)剛
【申請(qǐng)人】鎮(zhèn)江中化聚氨酯工業(yè)設(shè)備有限公司