專利名稱：二烷基二烷氧基硅烷的工業(yè)生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二烷基二烷氧基硅烷的工業(yè)生產(chǎn)方法。本發(fā)明尤其涉及直接由鹵代烷烴、鎂及正硅酸酯相互反應(yīng)高產(chǎn)率工業(yè)化生產(chǎn)二烷基二烷氧基硅烷的方法。該方法還包括反應(yīng)所得的物料經(jīng)過濾、醚類溶劑洗滌后精餾回收溶劑和得到目的產(chǎn)品二烷基二烷氧基硅烷以及濾餅用水和酸相繼處理回收濾餅中的目的產(chǎn)品和溶劑的后處理步驟。
二烷基二烷氧基硅烷在聚合物合成等工業(yè)領(lǐng)域有著重要用途，如可用作有機(jī)硅混煉膠的結(jié)構(gòu)控制劑、聚丙烯生產(chǎn)中催化劑的立體改性劑、室溫硫化硅橡膠鏈增長(zhǎng)劑及有機(jī)硅乙烯基封頭的合成試劑等，并可按多種方法生產(chǎn)。其已公開的生產(chǎn)方法主要包括采用烷基氯硅烷與甲醇進(jìn)行醇解反應(yīng)的醇解法；二烷基聚環(huán)硅氧烷與正硅酸酯單體進(jìn)行酯裂解反應(yīng)的酯裂解法；和格利雅試劑存在下與正硅酸酯反應(yīng)的選擇烷基化法等。在這些生產(chǎn)方法中，相比較而言，使用格利雅試劑的選擇烷基化法存在著工藝穩(wěn)定性差，收率偏低和后處理工藝復(fù)雜及有機(jī)溶劑造成環(huán)境污染等需要解決的問題而在實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)中遇到困難、如美國(guó)專利U.S.P4958041，提供一種二烷基二烷氧基硅烷的實(shí)驗(yàn)室制備方法，該方法是將四烷氧基硅烷或三烷氧基單有機(jī)硅烷與格利雅試劑反應(yīng)制備二烷基二烷氧基硅烷。該法后處理需用少量甲醇加入到反應(yīng)物料中，將過量的格利雅試劑轉(zhuǎn)變成烷氧基有機(jī)鹽類。使過濾變得較易進(jìn)行。這樣雖然有效，但增加一種輔助原料，而目的產(chǎn)品二烷基二烷氧基硅烷對(duì)甲醇含量是有嚴(yán)格限制的。若甲醇用量掌握失度，產(chǎn)品中甲醇含量超標(biāo)，就會(huì)造成不合格產(chǎn)品。其后處理還包括反應(yīng)物料經(jīng)過濾用醚類洗滌濾餅，將濾液和洗液合并，脫除溶劑，得到目的產(chǎn)品的步驟。因?yàn)橄礈烊軇┯昧坎豢赡苓^大，洗滌次數(shù)也有限，因此洗滌效果不可能做到很高，濾餅上必然還含有可觀的目的產(chǎn)品，此方法不但工藝復(fù)雜，還造成收率損失。
日特開平6-345781提供了一種二烷基二烷氧基硅烷的實(shí)驗(yàn)室制備方法，該法反應(yīng)介質(zhì)成本昂貴，不適宜工業(yè)生產(chǎn)。該法的后處理是先加入無機(jī)鹽的水溶液，再加酸處理反應(yīng)物料，使反應(yīng)物料中固體物料化解成無機(jī)鹽進(jìn)入水相，反應(yīng)物料中的目的產(chǎn)物留于有機(jī)相內(nèi)，有機(jī)相脫除溶劑制得目的產(chǎn)物。此法免除了過濾及相應(yīng)的洗滌濾餅等操作。但由于二烷基二烷氧基硅烷的水解損失十分可觀，目的產(chǎn)品的收率低。
為提供一種工藝穩(wěn)定、方便易行的生產(chǎn)二烷基二烷氧基硅烷的方法，尤其是直接以鹵代烷烴和鎂及正硅酸酯為原料生產(chǎn)二烷基二烷氧基硅烷的高產(chǎn)率工業(yè)化生產(chǎn)方法，本發(fā)明人經(jīng)過深入地研究，終于開發(fā)出本發(fā)明方法，實(shí)現(xiàn)了能滿意解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷并工業(yè)化高效生產(chǎn)二烷基二烷氧基硅烷的目的。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種二烷基二烷氧基硅烷的工業(yè)化生產(chǎn)方法，由于其工藝穩(wěn)定、簡(jiǎn)便可靠、產(chǎn)率高、成本低和減少了環(huán)境污染，而有效地克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。提供一種以該方法生產(chǎn)的二烷基二烷氧基硅烷目的產(chǎn)品也是本發(fā)明的目的。本發(fā)明的其它目的在對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步描述中體現(xiàn)出來。
本發(fā)明涉及一種二烷基二烷氧基硅烷的工業(yè)生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟a.以鹵代烷烴和鎂在催化劑存在下于醚類溶劑中攪拌下升溫至出現(xiàn)回流，反應(yīng)啟動(dòng)，反應(yīng)持續(xù)0.5至3小時(shí)，b.其后在攪拌下滴加溶于醚溶劑中的鹵代烷烴和正硅酸酯的混合溶液，滴加完畢持續(xù)回流4-8小時(shí)后降溫至室溫，c.經(jīng)對(duì)反應(yīng)物料過濾后將濾餅用醚類溶劑洗滌并將洗液與濾液合并后精餾，分別回收醚類溶劑和二烷基二烷氧基硅烷；和d.經(jīng)c.處理過的濾餅進(jìn)一步以水浸泡并分離出上層有機(jī)液相，然后加酸處理，再次分離上層有機(jī)液相并合并兩次回收的有機(jī)液相返回至后續(xù)的c.步驟，參與上述的過濾、洗滌及精餾，進(jìn)一步回收仍留存于其中的醚類溶劑和二烷基二烷氧基硅烷。
本發(fā)明的工藝過程中的反應(yīng)如下
2.
3.
4.
上述反應(yīng)式中，R1是烷基或環(huán)烷基，優(yōu)選為C1-C8烷基或C3至C10環(huán)烷基，如異丙基、異丁基、環(huán)戊基R2是烷基，優(yōu)選C1-C8烷基，如甲基；X是鹵素，如氯。相應(yīng)生成的無機(jī)鹽，如MgCl2。由以上反應(yīng)式看出，本發(fā)明方法中首先用鹵代烷烴R1X與金屬鎂Mg在催化劑存在下于醚類溶劑中反應(yīng)生成R1MgX，再使此中間產(chǎn)物與隨后加入的正硅酸酯Si(OR2)4反應(yīng)制得二烷基二烷氧基硅烷R12Si(OR2)2。第3組反應(yīng)式說明了濾餅用水處理發(fā)生的主要反應(yīng)。第4組第1、第2反應(yīng)式說明了濾餅直接用酸處理發(fā)生的主要反應(yīng)。第4組第3反應(yīng)式說明了濾餅先用水處理，發(fā)生了第3組反應(yīng)后再用酸處理發(fā)生的反應(yīng)。在反應(yīng)物料中加入上批濾餅處理回收的有機(jī)液相物料，因有機(jī)相物料含有少量水和酸，則可以同時(shí)發(fā)生第3組和第4組反應(yīng)。經(jīng)此處理，可使濾餅上有機(jī)鎂鹽轉(zhuǎn)化成無機(jī)鎂鹽溶于水相，而濾餅上挾帶的目的產(chǎn)品二烷基二烷氧基硅烷和醚類溶劑表現(xiàn)為有機(jī)相得到回收利用。
更具體地概括本發(fā)明的工藝過程如下本發(fā)明提供一種二烷基二烷氧基硅烷的工業(yè)生產(chǎn)方法，包括在一個(gè)裝有攪拌裝置、回流冷凝器、溫度測(cè)定儀表及滴加液料裝置的可以加熱和冷卻的反應(yīng)釜內(nèi)，加入鎂、催化劑、部分鹵代烷烴和醚類溶劑，升溫，出現(xiàn)回流，反應(yīng)啟動(dòng)；在回流狀態(tài)下邊攪拌邊滴加其余鹵代烷烴、正硅酸酯和醚形成的溶液。滴加畢，適度加熱維持回流數(shù)小時(shí)；然后將反應(yīng)物料溫度降到接近室溫，加入上批濾餅處理回收的有機(jī)液相物料，繼續(xù)攪拌，使物料溫度接近室溫。將物料放進(jìn)過濾槽中過濾，濾餅用醚類溶劑洗滌。所得濾液和洗液合并進(jìn)行精餾，回收醚類溶劑，制得目的產(chǎn)品。濾餅轉(zhuǎn)移到另一裝置中用水浸泡，分離出上層有機(jī)相液料。再加酸處理，繼續(xù)分離出上層有機(jī)相液料。將水處理和酸處理所得有機(jī)相液料合并，待下批反應(yīng)結(jié)束后，加入到下批反應(yīng)物料中，利用回收有機(jī)相液料中所含的少量水和酸與反應(yīng)物料中過量的R1MgX反應(yīng)，生成易于過濾的無機(jī)鹽類，又回收了濾餅上存留的目的產(chǎn)品和醚類溶劑。經(jīng)水和酸處理后的水相溶液可回收無機(jī)鎂鹽。
反應(yīng)在0℃至100℃內(nèi)進(jìn)行，通常在28℃以上反應(yīng)明顯，在40℃以上反應(yīng)速度加快。優(yōu)選本發(fā)明的反應(yīng)在反應(yīng)啟動(dòng)后一直在回流溫度下進(jìn)行。反應(yīng)時(shí)間一般步驟a需1.5至4小時(shí)；步驟b需6至20小時(shí)，這與產(chǎn)品品種、投料量和反應(yīng)器的設(shè)計(jì)相關(guān)。這是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員易于確定的。
適用于本發(fā)明的醚類溶劑可包括本領(lǐng)域常規(guī)使用的任何醚類，優(yōu)選為甲基叔丁基醚。
適用于本發(fā)明的催化劑為碘，其用量基于反應(yīng)體系總重量計(jì)為0.01％-1％。
盡管本領(lǐng)域常規(guī)使用的鹵代烷烴均可使用，但考慮到工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，適用的鹵代烷烴優(yōu)選為氯代烷烴，如氯代異丙烷等。
本發(fā)明的原料分為兩部分。如上文所述，部分原料先投入反應(yīng)釜，作為“底料”，其余原料作為“滴加料”，在反應(yīng)啟動(dòng)后再滴加進(jìn)反應(yīng)釜。本發(fā)明為使反應(yīng)順當(dāng)穩(wěn)定啟動(dòng)，非?？粗亍暗琢稀敝宣u代烷烴的用量，在目的產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)中取得了滿意的效果?！暗琢稀敝宣u代烷烴占鹵代烷烴投料總重量的10％至25％，優(yōu)選為12-16％。底料中的醚類溶劑占醚類溶劑投料總重量的10％至40％，優(yōu)選為15-25％。
本發(fā)明的投料摩爾比以正硅酸酯為基準(zhǔn)計(jì)，正硅酸酯與鹵代烷烴的摩爾比為1∶2至1∶4，優(yōu)選為1∶2.2至1∶3；正硅酸酯與鎂的摩爾比為1∶2至1∶3，優(yōu)選為1∶2.2至1∶2.7；正硅酸酯與催化劑的摩爾比為1∶0.0001至1∶0.0004，優(yōu)選為1∶0.0002至1∶0.0003；正硅酸酯與醚類的摩爾比為1∶3至1∶10，優(yōu)選為1∶5至1∶9。
本發(fā)明所得反應(yīng)物料中存在少量過量的R1MgX殘留物，不是像現(xiàn)有技術(shù)U.S.P4958041那樣用甲醇處理，使其轉(zhuǎn)化為烷氧基鎂鹽，而是用處理濾餅回收的有機(jī)相物料中所含的少量水和酸使其轉(zhuǎn)變成無機(jī)鎂鹽，不但廉價(jià)，而且有效，符合工業(yè)化生產(chǎn)中力求高效低耗的要求，有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的反應(yīng)后處理如上文所述，反應(yīng)物料加入上批濾餅回收有機(jī)相液料后，過濾，醚類溶劑洗滌濾餅，濾液和洗液合并，精餾，得到目的產(chǎn)品，并回收溶劑。濾餅用水浸泡，回收有機(jī)相層，再用酸洗，回收有機(jī)液相層。水相可回收無機(jī)鎂鹽。這樣的后處理程序，即解決了單純的過濾洗滌操作，受洗滌劑用量和次數(shù)的限制，產(chǎn)品的回收率難以提高的問題，使濾餅上存留的產(chǎn)品和溶劑得到回收，較大程度地提高了產(chǎn)品收率。同時(shí)也解決了單純地用酸處理物料反應(yīng)劇烈，雖免除了過濾洗滌操作，但產(chǎn)品水解損失大，二烷基二烷氧基硅烷目的產(chǎn)品收率也難以提高的問題。水處理物料的操作，是本發(fā)明的特色。它的好處是條件溫和，產(chǎn)品的水解損失小。但由于有機(jī)相和水相之間有一層油水過渡層，界面不太明顯。所以在水浸泡濾餅，移出上層有機(jī)相物料后，再輔之以用酸來處理油水過渡層，繼續(xù)分離得到存留的小部分有機(jī)相物料。這樣處理最大限度地減少了濾餅上存留的目的產(chǎn)品的水解損失，提高了產(chǎn)品的回收率，浸泡濾餅用水量為濾餅重量的3至6倍。所用酸為無機(jī)酸，如鹽酸。用酸量應(yīng)使水相最終略呈酸性，使pH值為3-6.5即可。
本發(fā)明所用的反應(yīng)釜，為滿足傳熱要求，不銹鋼反應(yīng)釜為首選，搪玻璃反應(yīng)釜也適用。但不限制使用其他材質(zhì)的反應(yīng)器。
下面以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，這些實(shí)施例僅用于說明而不意味著對(duì)本發(fā)明范圍有任何限制作用。
實(shí)施例1將36.8kg鎂屑(純度99％，1.5Kmol)、氯代異丙烷19.0kg(純度99％，0.24kmol)、甲基叔丁基醚65.0kg(純度98％，0.74kmol)、碘10g投入1000升裝有電動(dòng)攪拌、回流冷凝器、溫度計(jì)及滴加液料裝置的不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi)，開啟電加熱，釜溫上升，出現(xiàn)回流，反應(yīng)啟動(dòng)。當(dāng)回流減弱，開動(dòng)攪拌，開始將滴加罐內(nèi)氯代異丙烷100.0kg(純度99％，1.26kmol)、正硅酸甲酯94.5kg(純度99％，0.615kmol)、甲基叔丁基醚200.0kg(純度98％，2.22kmol)形成的溶液滴加到反應(yīng)釜內(nèi)。滴加完物料，繼續(xù)回流反應(yīng)5小時(shí)，降溫，取樣分析，正硅酸甲酯轉(zhuǎn)化率100％，將反應(yīng)物料放入過濾槽，真空抽濾，再用甲基叔丁基醚360kg(純度98％，4.0kmol)分四次洗滌，然后將濾餅用水浸泡，分離出有機(jī)相液料66.0kg。
再次按上述方案投料生產(chǎn)。正硅酸甲酯轉(zhuǎn)化率100％，濾餅經(jīng)水浸泡分離出有機(jī)相液料74.0kg。
將這兩批生產(chǎn)的濾液、洗液合并進(jìn)行精餾，得到二異丙基二甲氧基硅烷產(chǎn)品179kg，純度99.35％，收率82％。兩批濾餅水浸泡分離出有機(jī)相液料可回收產(chǎn)品27.7kg，可提高收率12.8％。總收率94.8％。
實(shí)施例2如同實(shí)施例1那樣投料，進(jìn)行工藝操作。反應(yīng)結(jié)束，取樣分析。正硅酸甲酯轉(zhuǎn)化率100％。將反應(yīng)物料放入過濾槽，同樣的方法進(jìn)行過濾、洗滌操作。然后將濾餅移出用水浸泡，粗分得到有機(jī)相液料39kg，氣相色譜分析，含二異丙基二甲氧基硅烷16.98％。粗分轉(zhuǎn)移出有機(jī)相液料后的物料，再加鹽酸處理，測(cè)水相pH值6，靜置分層，分離得到有機(jī)相液料20kg，氣相色譜分析含二異丙基二甲氧基硅烷22.81％。水處理和酸處理所得有機(jī)相液料可回收二異丙基二甲氧基硅烷11.2kg，提高收率10.3％。
實(shí)施例3本例是二異丙基二甲氧基硅烷的實(shí)驗(yàn)室制備方法，對(duì)該產(chǎn)品工業(yè)生產(chǎn)方法的確立起到指導(dǎo)作用將24.5g鎂屑(純度99％，1.0mol)、氯代異丙烷12.8g(純度99％，0.16mol)，40ml甲基叔丁基醚(30g，0.34mol)、0.1g碘投入入安裝有溫度計(jì)、磁力攪拌，滴加液料裝置和回流冷凝器的500ml反應(yīng)瓶?jī)?nèi)，開動(dòng)攪拌，啟動(dòng)電加熱，反應(yīng)物料升溫，產(chǎn)生回流，反應(yīng)啟動(dòng)。滴加由62.8g正硅酸甲酯(純度99％，0.41mol)、66.6g氯代異丙烷(純度99％，0.84mol)和200ml甲基叔丁基醚(150g，1.7mol)配成的溶液。滴加過程中用電加熱維持回流狀態(tài)。滴加完畢，保持回流狀態(tài)反應(yīng)6小時(shí)，降溫，取樣分析。正硅酸甲酯轉(zhuǎn)化率99.7％。過濾，用甲基叔丁基醚200g分四次洗滌濾餅。濾液和洗液合并，進(jìn)行精餾。回收二異丙基二甲氧基硅烷66.4g，收率92％。
按此工藝條件重復(fù)進(jìn)行7次實(shí)驗(yàn)。每次實(shí)驗(yàn)反應(yīng)都能順利穩(wěn)定啟動(dòng)，正硅酸甲酯轉(zhuǎn)化率接近100％，產(chǎn)品收率90～96％。
對(duì)照例1根據(jù)U.S.P4958041實(shí)例6提供的二異丙基二甲氧基硅烷的實(shí)驗(yàn)室制備方法進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)將24.5g鎂屑(純度99％，1.0mol)、氯代異丙烷3.2g(純度99％，0.04mol)、20ml甲基叔丁基醚(15g，0.17mol)、0.1g碘投入安裝有溫度計(jì)、磁力攪拌、滴加液料裝置和回流冷凝器的500ml反應(yīng)瓶?jī)?nèi)。開動(dòng)攪拌，啟動(dòng)電加熱，使反應(yīng)物料升溫，產(chǎn)生回流，滴加由62.8g正硅酸甲酯(純度99％，0.41mol)、76.2g氯代異丙烷(純度99％，0.96mol)和140ml甲基叔丁基醚(104g，1.18mol)配成的溶液。滴加過程中用電加熱維持回流狀態(tài)。滴加完畢，保持回流狀態(tài)6小時(shí)。觀察鎂屑仍大量存在。繼續(xù)回流反應(yīng)46小時(shí)，取反應(yīng)液樣作氣相色譜分析，仍有16.5％的正硅酸甲酯尚未轉(zhuǎn)化。
對(duì)照例2日特開平6-34578實(shí)施例7敘述了二異丙基二甲氧基硅烷的一種實(shí)驗(yàn)室制法在裝有攪拌機(jī)、回流冷凝器、溫度計(jì)及滴液漏斗的2升燒瓶?jī)?nèi)加入26.7g金屬鎂(1.1克分子)，再加入300ml四氫呋喃和少量的碘，通過氮?dú)獠⒈３衷诘獨(dú)獾姆諊聦?nèi)溫調(diào)整在40～50℃的范圍內(nèi)，把86.4g的氯代異丙烷(1.1克分子)于1小時(shí)之內(nèi)滴加進(jìn)去，進(jìn)一步在55℃的條件下攪拌1小時(shí)，可制得格利雅試劑異丙基氯化鎂。向上述反應(yīng)液中加入300ml甲苯，然后在室溫下將76.1g正硅酸甲酯(0.5克分子)通過滴液漏斗于1小時(shí)內(nèi)滴加進(jìn)去，再由滴液漏斗加入300ml 10％的氯化銨水溶液并攪拌之。然后在緩緩的攪拌的狀態(tài)下用泵將182.0g 20％的鹽酸(1.0克分子)于1小時(shí)內(nèi)加到下層水相中，使副產(chǎn)生成的鹽類溶解之。然后停止攪拌，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行分液操作除去水相。在對(duì)有機(jī)相進(jìn)行蒸餾時(shí)，可實(shí)現(xiàn)無障礙蒸餾并可得到70.5g的二異丙基二甲氧基硅烷。收率為80％。
實(shí)施例4將29.5kg鎂屑(純度99％，1.2mol)、氯代環(huán)戊烷25.0kg(純度99％，0.24kmol)、甲基叔丁基醚70.0kg(純度98％，0.78kmol)、碘15g投入到1000升裝有電動(dòng)攪拌、回流冷凝器、溫度計(jì)及滴加液料裝置的搪玻璃反應(yīng)釜內(nèi)，開啟蒸汽閥，夾套加熱，使物料升溫。出現(xiàn)回流，反應(yīng)啟動(dòng)。1小時(shí)后開始將滴加罐內(nèi)氯代環(huán)戊烷101.8kg(純度99％，0,96kmol)、正硅酸甲酯77.2kg(純度97％，0.49mol)、甲基叔丁基醚120.0kg(純度98％，1.334kmol)形成的溶液滴加到反應(yīng)釜內(nèi)。滴加完物料，繼續(xù)加熱回流反應(yīng)6小時(shí)。降溫，取樣分析。正硅酸甲酯轉(zhuǎn)化率100％。將反應(yīng)物料放入過濾槽，真空抽濾。再用甲基叔丁基醚280.0kg(純度98％，3.113kmol)洗滌。濾餅用鹽酸處理，得有機(jī)相液料14kg。濾液和洗液合并，進(jìn)行精餾，得二環(huán)戊基二甲氧基硅烷91.5kg，純度99.8％。濾餅處理有機(jī)相液料和其他精餾餾份可回收二環(huán)戊基二甲氧基硅烷10.4kg?？偸章?0.6％。
實(shí)施例5將鎂屑36.8kg(純度99％，1.5kmol)、氯代異丁烷20.0kg(純度98％，0.212kmol)、甲基叔丁基醚65.0kg(純度98％，0.74kmol)、碘15g投入1000升裝有電動(dòng)攪拌、回流冷凝器、溫度計(jì)及滴加液料裝置的不銹鋼反應(yīng)釜內(nèi)，開啟電加熱，釜溫上升，出現(xiàn)回流，反應(yīng)啟勸。當(dāng)回流減弱，開動(dòng)攪拌，將滴加罐內(nèi)氯代異丁烷121.7kg(純度98％，1.288kmol)、正硅酸甲酯95.5kg(純度98％，0.615kmol)、甲基叔丁基醚180kg(純度98％，2.0kmol)形成的溶液滴加到反應(yīng)釜內(nèi)。滴加完物料，繼續(xù)回流反應(yīng)6小時(shí)。降溫，取樣分析。生成二異丁基二甲氧基硅烷116.6kg。
再次按上述方案投料生產(chǎn)，生成二異丁基二甲氧基硫烷118.3kg。
上述兩批反應(yīng)所得物料直接放入過濾槽過濾，分別用360kg甲基叔丁基醚洗滌濾餅。將兩批濾液和洗液合并進(jìn)行精餾，得到二異丁基二甲氧基硅烷124kg，純度98.6％。其他餾分可回收二異丁基二甲氧基硅烷產(chǎn)品54.2kg?？偖a(chǎn)出二異丁基二甲氧基硅烷176.5kg，相對(duì)于理論產(chǎn)量來說收率70.3％，相對(duì)于反應(yīng)實(shí)際生成量來說收率75.1％。忽略精餾損失，可認(rèn)為過濾洗滌回收率約75％，濾餅上存留產(chǎn)品損失占實(shí)際生成量25％。
實(shí)施例6如同實(shí)施例5那樣進(jìn)行投料和工藝操作。反應(yīng)結(jié)束，取樣分析。生成二異丁基二甲氧基硅烷114.9kg。反應(yīng)物料直接過濾，用360kg甲基叔丁基醚分?jǐn)?shù)次洗滌濾餅。濾液和洗液合并進(jìn)行精餾。濾餅加3倍重量水浸泡，使成漿狀液料，再多次少量地加入鹽酸，最終使水相pH值為5～6。靜置，分離得到有機(jī)相液料54.0kg，色譜分析，可回收二異丁基二甲氧基硅烷17.1kg，提高理論收率13.6％(相對(duì)理論產(chǎn)量而言)，提高實(shí)際收率14.9％(相對(duì)于反應(yīng)實(shí)際生成量而言)。
權(quán)利要求
1.一種二烷基二烷氧基硅烷的工業(yè)生產(chǎn)方法，其特征在于a.以鹵代烷烴和鎂在催化劑存在下于醚類溶劑中攪拌下升溫至出現(xiàn)回流進(jìn)行反應(yīng)0.5至3小時(shí)，b.其后在攪拌下滴加溶于醚溶劑中的鹵代烷烴和正硅酸酯的混合溶液并持續(xù)回流4-8小時(shí)后降溫至室溫，c.經(jīng)對(duì)反應(yīng)物料過濾后將濾餅用醚類溶劑洗滌并將洗液與濾液合并后精餾，分別回收醚類溶劑和二烷基二烷氧基硅烷；和d.經(jīng)c.處理過的濾餅進(jìn)一步水浸泡并分離出上層有機(jī)液相，然后加酸處理，再次分離上層有機(jī)液相并合并兩次回收的有機(jī)液相返回至后續(xù)的c.步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述的a和b步驟的反應(yīng)溫度相同或不同，為0-100℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于a步驟中使用的鹵代烷烴量占a和b步驟中鹵代烷烴總量的10-25％(重量)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于反應(yīng)體系中正硅酸酯與鹵代烷烴的摩爾比為1∶2-1∶4；正硅酸酯與鎂的摩爾比為1∶2-1∶3；正硅酸酯與催化劑的摩爾比為1∶0.0001-1∶0.0004；和正硅酸酯與醚類溶劑的摩爾比為1∶3-1∶10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述二烷基二烷氧基硅烷的通式為R12Si(OR2)2，式中R1是烷基或環(huán)烷基；R2是烷基。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于R1代表異丙基、異丁基或環(huán)戊基；和R2代表甲基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于鹵代烷烴是氯代異丙烷、氧代異丁烷、氯代環(huán)戊烷等。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于正硅酸酯是正硅酸甲酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于醚類溶劑是甲基叔丁基醚。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于催化劑是碘。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于過濾洗滌后的濾餅，是由濾餅重量的3-6倍的水浸泡，分出有機(jī)相液料；再用酸處理，使水相呈微酸性，再次分出有機(jī)相液料。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于過濾、洗滌后的濾餅是用加有酸的水浸泡，酸的用量應(yīng)使水相最終呈現(xiàn)酸性。
13.根據(jù)權(quán)利要求1、11或12任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述酸為鹽酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及二烷基二烷氧基硅烷的工業(yè)生產(chǎn)方法。本發(fā)明尤其涉及直接由鹵代烷烴、鎂及正硅酸酯相互反應(yīng)高產(chǎn)率工業(yè)化生產(chǎn)二烷基二烷氧基硅烷的方法。該方法還包括反應(yīng)所得的物料經(jīng)過濾、醚類溶劑洗滌后精餾回收溶劑和得到目的產(chǎn)品二烷基二烷氧基硅烷以及濾餅用水和酸相繼處理回收濾餅中的目的產(chǎn)品和溶劑的后處理步驟。
文檔編號(hào)C07F7/00GK1353111SQ0013380
公開日2002年6月12日 申請(qǐng)日期2000年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月6日
發(fā)明者李必剛, 趙麗梅, 韓華良, 方兆林, 馬良興, 王秋來 申請(qǐng)人:天津京凱精細(xì)化工有限公司