專利名稱：制備氰硫基丙基三乙氧基硅烷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷且優(yōu)選氰硫基丙基三乙氧基硅烷的方法。
氰硫基丙基三乙氧基硅烷在橡膠工業(yè)中用作增強(qiáng)劑。該硅烷化合物的乙氧基對(duì)填料(例如沉淀二氧化硅)的羥基表現(xiàn)出反應(yīng)性，而SCN基(與促進(jìn)劑和硫磺結(jié)合)在聚合物中反應(yīng)。因此，通過(guò)該硅烷在填料和聚合物之間形成穩(wěn)定的鍵接。
氰硫基丙基三乙氧基硅烷通過(guò)氯丙基三乙氧基硅烷和氰酸鈉在乙醇溶液中于高壓下反應(yīng)而制得。與這些已知反應(yīng)試劑相關(guān)的典型反應(yīng)按下式進(jìn)行。
將這個(gè)反應(yīng)產(chǎn)生的鹽在該反應(yīng)結(jié)束后立即在一離心器中除去。用乙醇洗滌所得的鹽的濾餅且根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)使用的方法，然后將該洗滌乙醇與從離心步驟得到的濾液混合。將所得的混合物蒸餾則剩余的物質(zhì)就不再含有所述乙醇。
現(xiàn)有技術(shù)方法的問(wèn)題之一是，它需要較長(zhǎng)的時(shí)間以蒸餾掉乙醇。因此，如果該方法的效率能夠通過(guò)縮短蒸餾時(shí)間而得到提高，那么這對(duì)工業(yè)生產(chǎn)將是有利的。由于先前溶解在乙醇中的固體因蒸餾步驟而沉淀，所以必須緊接著采用另一個(gè)除去固體的步驟。因此，如果隨后的除固體步驟能夠刪除，這對(duì)工業(yè)也是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的目的之一是提供一種更有效地制備氰硫基丙基三乙氧基硅烷的方法。
本發(fā)明通過(guò)采用一種具有兩個(gè)方案的方法而克服了制備氰硫基丙基三乙氧基硅烷的現(xiàn)有技術(shù)方法中的缺點(diǎn)。在第一個(gè)方案中，將用于洗滌濾餅的乙醇從由離心步驟得到的濾液中分離出來(lái)。與現(xiàn)有技術(shù)方法不同的是，對(duì)濾液組份進(jìn)行蒸餾，而將用于洗滌濾餅的乙醇在本發(fā)明的初始反應(yīng)步驟再利用。在實(shí)施本發(fā)明的方法時(shí)，本發(fā)明第一個(gè)方案降低了被蒸餾的濾液中的乙醇濃度且因此降低了總的蒸餾時(shí)間。這樣，本發(fā)明能夠?qū)⒄麴s時(shí)間基本上降低一半。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方案，改變了現(xiàn)有技術(shù)方法中的離心過(guò)濾和蒸餾步驟。這種改變免除了對(duì)第二個(gè)除固體步驟的需要，而該步驟在現(xiàn)有技術(shù)方法中是必需的，因?yàn)樵谡麴s時(shí)固體從離心過(guò)濾步驟所產(chǎn)生的濾液中沉淀出來(lái)。因此，生產(chǎn)時(shí)間大大降低，且工藝效率提高。
這些工藝步驟能夠用于制備同類型氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法中。原材料是氰酸鈉、氯烷基烷氧基硅烷，且優(yōu)選用對(duì)應(yīng)的醇作溶劑。例如，氯乙基三甲氧基硅烷與氰酸鈉在甲醇溶液中反應(yīng)以制成氰硫基乙基三甲氧基硅烷。雖然對(duì)應(yīng)醇作為溶劑是優(yōu)選的，也可使用其他醇，如丙醇，但可能得到較低的產(chǎn)率或轉(zhuǎn)化率。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明本發(fā)明參照后附圖形將被更好地理解，其中

圖1是用于制備氰硫基丙基三乙氧基硅烷的現(xiàn)有技術(shù)方法的基本流程圖；圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)方法，詳述氯丙基三乙氧基硅烷與氰酸鈉反應(yīng)以制得氰硫基丙基三乙氧基硅烷的示意圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)方法中的第一提純步驟的示意圖，該提純步驟包括離心過(guò)濾反應(yīng)器中的懸浮液、用乙醇洗滌濾餅且通過(guò)蒸餾作用部分地除去產(chǎn)物流體和乙醇；圖4是現(xiàn)有技術(shù)方法中的第二提純步驟的示意圖，該提純步驟包括另一個(gè)除去固體的步驟和產(chǎn)物的最后蒸餾。
圖5是顯示本發(fā)明的第一個(gè)方案，也就是，將洗滌乙醇和離心過(guò)濾步驟的濾液兩者分離的流程圖。
圖6是詳述根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方案(其中反應(yīng)步驟幾乎等同于現(xiàn)有技術(shù)方法，只是反應(yīng)中所用的乙醇不取自餾出液容器)，氯丙基三乙氧基硅烷和氰酸鈉反應(yīng)以制取氰硫基丙基三乙氧基硅烷的示意圖；圖7是本發(fā)明第一個(gè)方案的示意圖，其中將第一提純步驟的濾液乙醇和所述洗滌乙醇分離；圖8是本發(fā)明第一個(gè)方案的示意圖，其中第二提純步驟包括僅使用餾出液作為洗滌乙醇；圖9是顯示本發(fā)明第二個(gè)方案，也就是相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)方法，其離心過(guò)濾和蒸餾步驟的變化的示意圖；圖10是詳述根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方案(其反應(yīng)步驟幾乎等同于現(xiàn)有技術(shù)方法)，氯丙基三乙氧基硅烷和氰酸鈉反應(yīng)以制取氰硫基丙基三乙氧基硅烷的示意圖；圖11是本發(fā)明第二個(gè)方案的示意圖，其中本發(fā)明的蒸餾步驟緊隨反應(yīng)步驟之后；及圖12是本發(fā)明第二個(gè)方案的示意圖，其中離心過(guò)濾步驟緊隨蒸餾步驟之后。
如圖5的流程圖所示，制備氰硫基丙基三乙氧基硅烷的方法的第一個(gè)方案，首先將氯丙基三乙氧基硅烷(CIPTES)和氰酸鈉(NaSCN)在乙醇(EtOH)的溶液中于反應(yīng)區(qū)內(nèi)反應(yīng)以制成氰硫基丙基三乙氧基硅烷懸浮液并將該懸浮液從反應(yīng)區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)出。該懸浮液是指一種含或不含有乙醇的一種固體(鹽)和一種液體(氰硫基丙基三乙氧基硅烷)的混合物。這個(gè)反應(yīng)步驟是類似于如圖1中所示的現(xiàn)有技術(shù)方法。本發(fā)明第一個(gè)方案的后續(xù)步驟包括離心過(guò)濾所述懸浮液以分離鹽，該鹽由氯丙基三乙氧基硅烷與NaSCN反應(yīng)得到且其在含有乙醇的懸浮液的離心過(guò)濾后形成鹽餅?？梢圆捎萌魏问篂V餅洗滌的過(guò)濾步驟以代替使用壓濾器的離心過(guò)濾。如所示，所述鹽從氰硫基丙基三乙氧基硅烷濾液中分離出來(lái)。
本發(fā)明第一個(gè)方案的后續(xù)步驟包括用乙醇洗滌鹽餅并回收利用該洗滌步驟中的乙醇而將其添加至反應(yīng)區(qū)的溶液中。該洗滌和回收利用步驟不同于圖1中所示的現(xiàn)有技術(shù)方法。如圖1所示，將離心過(guò)濾步驟的濾液與洗滌步驟的乙醇混合。然后將該混合的液體輸送到蒸餾區(qū)并根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法蒸餾。
如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方案的后續(xù)步驟包括蒸餾所述離心過(guò)濾液以除去乙醇且然后除去在蒸餾步驟中產(chǎn)生的氰硫基丙基三乙氧基硅烷殘余物中的固體就得到氰硫基丙基三乙氧基硅烷產(chǎn)物。蒸餾步驟得到的乙醇能夠用于洗滌離心過(guò)濾步驟中分離出來(lái)的鹽。
本發(fā)明制備氰硫基丙基三乙氧基硅烷方法的第二個(gè)方案如圖9流程圖所示。這個(gè)方案首先將氯丙基三乙氧基硅烷和氰酸鈉的溶液在乙醇中于反應(yīng)區(qū)內(nèi)反應(yīng)以制取氰硫基丙基三乙氧基硅烷懸浮液，且然后在蒸餾區(qū)內(nèi)蒸餾該懸浮液以除去乙醇。將含鹽的氰硫基丙基三乙氧基硅烷殘余物轉(zhuǎn)移到離心過(guò)濾區(qū)并離心過(guò)濾以分離鹽，該鹽由CIPTES與NaSCN反應(yīng)得到并形成一個(gè)鹽餅。如圖9所示，將該鹽從氰硫基丙基三乙氧基硅烷的離心過(guò)濾液產(chǎn)物中分離出來(lái)。如所示，將在蒸餾步驟中從懸浮液中除去的乙醇用于洗滌鹽餅。正如本發(fā)明第一個(gè)方案一樣，通過(guò)將洗滌步驟得到的乙醇添加至反應(yīng)步驟的溶液中而使其循環(huán)利用。實(shí)施例現(xiàn)有技術(shù)方法與本發(fā)明方法的第一個(gè)和第二個(gè)方案的結(jié)果比較綜述每批生產(chǎn)時(shí)間所給時(shí)間是現(xiàn)有技術(shù)方法的平均時(shí)間。給出了基于本發(fā)明第一個(gè)和第二個(gè)方案的方法的時(shí)間估計(jì)值。下述的本發(fā)明第二方案的每批生產(chǎn)時(shí)間包括本發(fā)明第一個(gè)方案的分離步驟。
所用設(shè)備下列設(shè)備不為本發(fā)明的第二個(gè)方案所需1臺(tái)離心過(guò)濾機(jī)1臺(tái)濾液輸送泵1臺(tái)循環(huán)液體壓縮器1臺(tái)冷凝液上述設(shè)備的工作和操作估計(jì)為5-6個(gè)工時(shí)/批。實(shí)施例1，2和3分別詳細(xì)地描述了用于得到上述結(jié)果的現(xiàn)有技術(shù)方法、本發(fā)明第一個(gè)方案和本發(fā)明第二個(gè)方案。
能耗與先前技術(shù)方法比較起來(lái)，本發(fā)明方法的兩個(gè)方案能夠節(jié)約大量的能量。這主要?dú)w功于在蒸餾過(guò)程中蒸發(fā)更小量的乙醇，省去了幾個(gè)中間加熱和冷卻步驟，且只操作一個(gè)而不是兩個(gè)離心過(guò)濾器。
產(chǎn)物質(zhì)量在一500ml攪拌高壓釜中模擬幾次本發(fā)明中第二個(gè)方案中的工藝。所得的產(chǎn)物質(zhì)量很好地處于產(chǎn)物規(guī)格范圍內(nèi)。當(dāng)采用現(xiàn)有技術(shù)的方法(其將蒸餾步驟的乙醇循環(huán)回收到反應(yīng)溶液中)，一種不受歡迎的副產(chǎn)物-雙(三乙氧基硅基丙基)二硫烷的濃度偶而會(huì)超過(guò)規(guī)定指標(biāo)。然而，這個(gè)副產(chǎn)物在使用本發(fā)明的第二個(gè)方法方案中的所有實(shí)驗(yàn)室批料中意外地保持在檢測(cè)極限之外。該意外的有利的結(jié)果將在實(shí)施例4中詳細(xì)描述。
本發(fā)明的方法能夠在生產(chǎn)氰硫基丙基三乙氧基硅烷時(shí)顯著地降低生產(chǎn)成本。實(shí)施例1現(xiàn)有技術(shù)方法的步驟描述圖1是顯示制備氰硫基丙基三乙氧基硅烷的現(xiàn)有技術(shù)方法的流程圖。
圖2是對(duì)應(yīng)于圖1的流程圖中所示的現(xiàn)有技術(shù)方法中的反應(yīng)步驟的示意圖并如下述。所有反應(yīng)均使用兩個(gè)平行反應(yīng)器中實(shí)施，該兩個(gè)反應(yīng)器是3800升搪瓷的攪拌反應(yīng)器3801和3803。在反應(yīng)器3801和3803中的加料和反應(yīng)分別進(jìn)行4小時(shí)。在每次加料前，通過(guò)對(duì)反應(yīng)器3801和3803重復(fù)進(jìn)行抽真空并通過(guò)帶有閥門4a和4b的輸氣管3a和3b充以氮?dú)獯蚱普婵盏倪^(guò)程以使每個(gè)反應(yīng)器保持惰性。然后，將1691kg氯丙基三乙氧基硅烷從帶有閥門6的原料進(jìn)料管5分別經(jīng)過(guò)一個(gè)流量計(jì)(未標(biāo)出)、一個(gè)過(guò)濾器(未標(biāo)出)、和閥門2a和2b，借助于在氯丙基三乙氧基硅烷ISO容器(未標(biāo)出)上的氮?dú)饩彌_墊而加入。開(kāi)動(dòng)帶有攪拌器7a和7b及馬達(dá)M1和M2的循環(huán)裝置，且將599kg干的NaSCN(近似有5mol％的過(guò)量)通過(guò)漏斗8a和8b手工加料至反應(yīng)器3801和3803中，每個(gè)漏斗均配備有塊料捕捉器(未標(biāo)出)。在反應(yīng)器關(guān)閉后，將700kg乙醇經(jīng)閥門9并通過(guò)與原料進(jìn)料管5匯合的原料進(jìn)料管10重力自流入。閥門2a和2b調(diào)節(jié)共用(并用)進(jìn)料管對(duì)反應(yīng)器3801和3803的進(jìn)料量。
為使該反應(yīng)在更低壓力下進(jìn)行，通過(guò)關(guān)閉真空管21a和21b的通氣口(未標(biāo)出)并使用乙醇循環(huán)泵15抽真空至0.1bar(絕對(duì))而部分地除去反應(yīng)混合物上的氣體。由泵15除去的氣體被送至NaOH滌氣器(未標(biāo)出)。然后在閥門16a和16b處關(guān)閉真空管21a和21b且利用每個(gè)反應(yīng)器夾套的蒸汽將反應(yīng)器3801和3803中的內(nèi)含物快速加熱至105℃，并且使壓力增長(zhǎng)至約2.0-2.5bar(絕對(duì))。然后在6小時(shí)的時(shí)間期間內(nèi)將溫度從105℃逐漸增長(zhǎng)至115℃。
將反應(yīng)混合物保持在該溫度直至通過(guò)分析經(jīng)由閥門19從管線18中取出的樣品的分析方法而確定氯丙基三乙氧基硅烷濃度降低至2％為止。該反應(yīng)通常需約8-10小時(shí)。
反應(yīng)后，通過(guò)反應(yīng)器3801和3803的夾套(未標(biāo)出)輸送的冷卻水將所述懸浮液冷卻至約25℃。這個(gè)冷卻步驟需約30分鐘。所得的真空由帶有閥門4a和4b的供氣管3a和3b輸送的氮?dú)獯蚱?，且通過(guò)使用離心泵14將懸浮液經(jīng)一系列管線(帶有閥門17a和17b的管線23a和23b、管線18、和帶有閥門22的管線26)而從反應(yīng)器3801和3803中排出。將所述懸浮液通過(guò)帶有閥門25的管線24輸送至離心器30(如圖3中所示)。
圖3是如圖1的流程圖所示的現(xiàn)有技術(shù)方法中的離心過(guò)濾和蒸餾步驟的示意圖并如下所述。通過(guò)管線31將反應(yīng)器3801和3803(如圖2所示)中的冷懸浮液加入至手工操作的離心過(guò)濾器30中。操作者通過(guò)打開(kāi)進(jìn)料閥32將懸浮液引入到旋轉(zhuǎn)的離心器30中直至他能透過(guò)離心器上端的可視玻璃(未標(biāo)出)可觀察到一個(gè)液位為止，同時(shí)對(duì)懸浮液進(jìn)行離心過(guò)濾作用。然后關(guān)閉進(jìn)料閥32并使離心器3甩干，這可通過(guò)離心液管線38的可視玻璃(未標(biāo)出)觀察而確認(rèn)。重復(fù)這個(gè)步驟直至離心器30的筐33被固體填滿為止，在這時(shí)，用約150kg由帶有閥門35的管線34進(jìn)入的乙醇洗滌所述鹽的濾餅。由離心過(guò)濾作用產(chǎn)生的任何氣體通過(guò)排氣管29傳送至NaOH滌氣器中。在濾餅甩干之后，使用一個(gè)液壓刮板(未標(biāo)出)經(jīng)由導(dǎo)管43將其刮落至地面上的鋼桶36中。每批料(2個(gè)反應(yīng)器中內(nèi)含物)的離心過(guò)濾作用長(zhǎng)約8小時(shí)。
由此，將也已包含有洗滌乙醇的離心液通過(guò)泵39經(jīng)帶有閥門37的離心液管線38，然后經(jīng)過(guò)帶有閥門40和41管線44，且再經(jīng)帶有閥門42a和42b的管線45a和45b泵入。將管線45a和45b的內(nèi)含物分別排送到搪瓷的產(chǎn)物收集器3827和3826。所述離心液由此通過(guò)具有閥門50a和50b的管線46a和46b及通過(guò)管線47而輸送至搪瓷的并有蒸汽夾套的8000升容器3839中。所述內(nèi)含物持續(xù)地處在由具有攪拌器49和馬達(dá)M3的循環(huán)裝置51的循環(huán)作用下，而且該內(nèi)含物被加熱至并保持在它的沸點(diǎn)(40℃至90℃)，同時(shí)保持真空度約100mbar(abs)。真空由乙醇循環(huán)壓縮器(ethanol ring compressor)52產(chǎn)生。
通過(guò)導(dǎo)管66將蒸發(fā)的乙醇傳送并在由冷卻水制冷的冷凝器53中冷凝且由離心泵54經(jīng)帶有閥門56和57的下落管62將其通過(guò)帶有閥門105的管線104傳送到乙醇收集器3857中(如圖4中所示)。通過(guò)經(jīng)由帶有閥門58的管線63、泵59、管線64和帶有閥門60的管線65對(duì)容器3839中的內(nèi)含物進(jìn)行循環(huán)而防止在蒸餾期間沉淀的固體阻塞管線63。在蒸餾期間，泵59開(kāi)動(dòng)，閥門61關(guān)閉，且將閥門58和60打開(kāi)。這個(gè)蒸餾步驟是很耗時(shí)的并長(zhǎng)約24小時(shí)。當(dāng)從冷凝器53的下落管62中的可視玻璃(未標(biāo)出)觀察到餾出液的流動(dòng)停止后，關(guān)閉通到容器3839的夾套中的蒸汽并用氮?dú)獯蚱普婵铡?br> 將容器3839中的蒸餾殘余物(乙醇已從中除去)經(jīng)由帶有閥門58和61的管線63和64通過(guò)循環(huán)泵59泵送至第二離心器70中(如圖4中所示)。
圖4是如圖1流程圖所示的現(xiàn)有技術(shù)方法的去除固體步驟的示意圖并如下述。將含氰硫基丙基三乙氧基硅烷的內(nèi)含物冷卻至40℃以下并通過(guò)帶有閥門72的管線71使用泵64(如圖3中所示)傳送至第二離心器70中。該第二離心器除去在前述過(guò)程中乙醇蒸發(fā)期間沉淀的固體。然后關(guān)閉閥門72且使第二離心器70甩干，這可以濾液管線中的可視玻璃(未標(biāo)出)觀察到。重復(fù)這個(gè)步驟，直至筐73被固體填滿為止。這個(gè)離心器的操作基本上同于第一個(gè)；然而，離心過(guò)濾更快(約4小時(shí))。沒(méi)有洗滌乙醇用于回收第二離心器濾餅的產(chǎn)物。在將濾餅甩干之后，使用一個(gè)液壓刮板(未標(biāo)出)經(jīng)由導(dǎo)管83將其刮落至地面上的鋼桶76中。
將第二離心器的清澈流出物通過(guò)帶有閥門77和80的管線78傳送并使用泵79經(jīng)由帶有閥門81的管線84輸送至第二個(gè)搪瓷的并有蒸汽夾套的容量為8000升的蒸餾器95中。將第二容器95中的內(nèi)含物通過(guò)帶有攪拌89和馬達(dá)M4的循環(huán)裝置91進(jìn)行循環(huán)。與第一個(gè)蒸餾作用不同的是，將所述物質(zhì)通過(guò)使用泵74經(jīng)由帶有閥門90的管線86、通過(guò)閥門85的管線75送至過(guò)濾器87且然后通過(guò)與帶有閥門82的管線102連接的管線88恒定地循環(huán)回至容器95。容器95的溫度保持在90℃，而真空度約為25mbar(絕對(duì))，其通過(guò)兩級(jí)真空裝置(羅茨鼓風(fēng)機(jī))103產(chǎn)生。將真空裝置103得到的氣體排放至NaOH滌氣器中(未標(biāo)出)。極類似于第一蒸餾作用，將蒸汽在一個(gè)冷水冷卻的冷凝器93中冷凝并通過(guò)泵94經(jīng)由帶有閥門96和97的管線92，然后經(jīng)由帶有閥門98的管線99輸送至乙醇收集器3857中，由此得到反應(yīng)用乙醇和洗滌產(chǎn)物用乙醇且其通過(guò)支管69經(jīng)由閥門68和67進(jìn)料。這個(gè)步驟需約4至6小時(shí)，乙醇收集器3857通過(guò)導(dǎo)管106連接至NaOH滌氣器(未標(biāo)出)。只要分析證實(shí)乙醇濃度低于0.25％，就將容器95的內(nèi)含物冷卻并經(jīng)由過(guò)濾器87和經(jīng)由管線88(其連接至帶有閥門101的管線100)裝至集裝桶(未標(biāo)出)中。實(shí)施例2本發(fā)明第一個(gè)方案的工藝描述(用餾出的乙醇洗滌鹽餅且將所得的醇添加至反應(yīng)混合物中)圖5是說(shuō)明用于制備本發(fā)明氰硫基丙基三乙氧基硅烷的方法的第一個(gè)方案的流程圖。
圖6是對(duì)應(yīng)于圖5的流程圖中所示的本發(fā)明方法的第一個(gè)方案的反應(yīng)步驟的示意圖并如下述。所有反應(yīng)均使用兩個(gè)平行反應(yīng)器中實(shí)施，這兩個(gè)反應(yīng)器是3800升的搪瓷攪拌反應(yīng)器33801和33803。在反應(yīng)器33801和33803中的加料和反應(yīng)分別進(jìn)行約4小時(shí)。在每次加料前，通過(guò)對(duì)反應(yīng)器33801和33803重復(fù)進(jìn)行抽真空并通過(guò)帶有閥門304a和304b的輸氣管303a和303b充以氮?dú)獯蚱普婵盏倪^(guò)程而使每個(gè)反應(yīng)器保持惰性。然后，將1691kg氯丙基三乙氧基硅烷從帶有閥門306的原料進(jìn)料管305分別經(jīng)由一個(gè)流量計(jì)(未標(biāo)出)、一個(gè)過(guò)濾器(未標(biāo)出)、和閥門302a和302b，借助于在氯丙基三乙氧基硅烷ISO容器(未標(biāo)出)上的氮?dú)饩彌_墊而加入。開(kāi)動(dòng)帶有攪拌器307a和307b及馬達(dá)M11和M12的循環(huán)裝置，且然后將599kg干的NaSCN(近似有5mol％的過(guò)量)通過(guò)漏斗308a和308b手工加料至反應(yīng)器33801和33803中，每個(gè)漏斗均配備有塊料捕捉器(未標(biāo)出)。在反應(yīng)器關(guān)閉后，將容器408(如圖7所示)中的700kg乙醇經(jīng)閥門309通過(guò)與原料進(jìn)料管305匯合的原料進(jìn)料管310重力自流入。閥門302a和302b調(diào)節(jié)共用(并用)進(jìn)料管對(duì)反應(yīng)器33801和33803的進(jìn)料量。
為使該反應(yīng)在更低壓力下進(jìn)行，通過(guò)關(guān)閉真空管321a和321b的通氣口(未標(biāo)出)并使用乙醇循環(huán)泵315抽真空至0.1bar(絕對(duì))而部分地除去所述反應(yīng)混合物上的氣體。由泵315排除的氣體被送至NaOH滌氣器(未標(biāo)出)。然后在閥門316a和316b處關(guān)閉真空管321a和321b且利用每個(gè)反應(yīng)器夾套中的蒸汽將反應(yīng)器33801和33803中的內(nèi)含物物快速加熱至105℃，并且使壓力增長(zhǎng)至約2.0-2.5bar(絕對(duì))。然后在6小時(shí)的時(shí)間期間內(nèi)從105℃逐漸增長(zhǎng)至115℃。
將反應(yīng)混合物保持在該溫度直至通過(guò)分析經(jīng)由閥門319從管線318中取出的樣品的分析方法確定氯丙基三乙氧基硅烷濃度降低至2％為止。該反應(yīng)通常需約8-10小時(shí)。
反應(yīng)后，通過(guò)反應(yīng)器33801和33803的夾套(未標(biāo)出)中輸送的冷卻水將所述懸浮液冷卻至約25℃。這個(gè)冷卻步驟需約30分鐘。所得的真空由帶有閥門304a和304b的供氣管303a和303b輸送的氮?dú)獯蚱?，且通過(guò)使用離心泵314將懸浮液經(jīng)一系列管線(帶有閥門317a和317b的管線323a和323b、管線318、和帶有閥門322的管線326)而從反應(yīng)器33801和33803中排出。將所述懸浮液通過(guò)帶有閥門325的管線324輸送至離心器330(如圖7中所示)。
圖7是如圖5的流程圖所示的現(xiàn)有技術(shù)方法中的離心過(guò)濾和蒸餾步驟的示意圖并如下所述。通過(guò)管線331將反應(yīng)器33801和33803(如圖6所示)中的冷懸浮液加入至手工操作的離心過(guò)濾器330中。操作者通過(guò)打開(kāi)進(jìn)料閥332將懸浮液引入到旋轉(zhuǎn)的離心器330中直至他能透過(guò)離心器上端的可視玻璃(未標(biāo)出)觀察到在離心器330中有一個(gè)液面為止，同時(shí)對(duì)懸浮液進(jìn)行離心過(guò)濾作用。然后關(guān)閉進(jìn)料閥332且使離心器330甩干，這可通過(guò)離心液管線338的可視玻璃(未標(biāo)出)觀察而確認(rèn)。重復(fù)這個(gè)步驟直至離心器330的筐333被固體填滿為止。
在洗滌循環(huán)前，將離心器甩干且將三向閥門337關(guān)上。用經(jīng)由帶有閥門335的管線334進(jìn)入的約150kg乙醇洗滌所述鹽的濾餅。將用于洗滌濾餅的乙醇從離心液中分離出來(lái)并通過(guò)三向閥門337或通過(guò)管線407送至容器408。用于洗滌濾餅的所述乙醇通過(guò)帶有閥門410的管線409用作反應(yīng)步驟中的乙醇，它是使用泵411通過(guò)管線412和閥門413轉(zhuǎn)送到反應(yīng)區(qū)中。這個(gè)步驟不同于現(xiàn)有技術(shù)方法之處在于，將離心液與用于洗滌濾餅的乙醇分離。該分離作用使得用比現(xiàn)有技術(shù)方法更少時(shí)間蒸餾離心液以除去乙醇，因?yàn)樵诂F(xiàn)有技術(shù)方法中，將離心液和用于洗滌濾餅的乙醇兩者混合蒸餾以除去乙醇。
由離心過(guò)濾作用產(chǎn)生的任何氣體通過(guò)排氣管329傳送至NaOH滌氣器中。在濾餅甩干之后，使用一個(gè)液壓刮板(未標(biāo)出)經(jīng)由導(dǎo)管343將其刮落至地面上的鋼桶336中。由于需操作用于將離心液與用于洗滌濾餅的乙醇分離出來(lái)的閥門，每批料(2個(gè)反應(yīng)器的內(nèi)含物)的離心過(guò)濾作用需稍微長(zhǎng)于現(xiàn)有技術(shù)方法的所用時(shí)間。
由此，通過(guò)泵339將也已包含有洗滌乙醇的離心液經(jīng)帶有閥門337的離心液管線338，然后經(jīng)過(guò)帶有閥門340和341的管線344，且再經(jīng)帶有閥門342a和342b的管線345a和345b泵入。將管線345a和345b的內(nèi)含物分別排放到搪瓷的產(chǎn)物收集器33827和33826。所述離心液由此通過(guò)具有閥門350a和350b的管線346a和346b及通過(guò)管線347而輸送至搪瓷的并有蒸汽夾套的8000升容器33839中。所述內(nèi)含物持續(xù)地處在由具有攪拌器349和馬達(dá)M13的循環(huán)裝置351的循環(huán)作用下，而且該內(nèi)含物被加熱至并保持在它的沸點(diǎn)(40℃至90℃)，同時(shí)保持真空度約100mbar(abs)。該真空由乙醇循環(huán)壓縮器352產(chǎn)生。
通過(guò)導(dǎo)管366將蒸發(fā)的乙醇傳送并在冷卻水冷卻的冷凝器353中冷凝且由離心泵354經(jīng)帶有閥門356和357的下落管362將其通過(guò)帶有閥門405的管線404傳送到乙醇收集器33857(如圖8中所示)中。通過(guò)經(jīng)由帶有閥門358的管線363、泵359、管線364和帶有閥門360的管線365對(duì)容器33839中的內(nèi)含物進(jìn)行循環(huán)而防止在蒸餾期間沉淀的固體阻塞管線363。在蒸餾期間，泵359開(kāi)動(dòng)，閥門361關(guān)閉，且將閥門358和360打開(kāi)。由于蒸發(fā)更少量的乙醇，所以該蒸餾步驟所需時(shí)間比已有技術(shù)方法明顯的少。當(dāng)從冷凝器353的下落管362中的可視玻璃(未標(biāo)出)觀察到餾出液的流動(dòng)停止后，關(guān)閉通到容器33839的夾套中的蒸汽并用氮?dú)獯蚱普婵铡?br> 將容器33839中的蒸餾殘余物(乙醇已從中除去)經(jīng)由帶有閥門358和361的管線363和364通過(guò)循環(huán)泵359泵送至第二離心器370(如圖8中所示)中。
圖8是如圖5的流程圖所示的本發(fā)明方法的第一個(gè)方案的去除固體步驟的示意圖并如下述。將含氰硫基丙基三乙氧基硅烷的內(nèi)含物冷卻至40℃以下并使用泵364(如圖7中所示)通過(guò)帶有閥門372的管線371傳送至第二離心器370中。由該第二離心器除去在前述過(guò)程中乙醇蒸發(fā)期間沉淀的固體。然后關(guān)閉閥門372且將第二離心器370甩干，這可從濾液管線中的可視玻璃(未標(biāo)出)觀察到。這個(gè)離心器的操作基本上同于第一個(gè)；然而，離心過(guò)濾更快(約4小時(shí))。沒(méi)有洗滌乙醇用于回收第二離心器濾餅中的產(chǎn)物。在將濾餅甩干之后，使用一個(gè)液壓刮板(未標(biāo)出)經(jīng)由導(dǎo)管383將其刮落至地面上的鋼桶376中。
將第二離心器的清澈流出物通過(guò)帶有閥門377和380的管線378傳送并使用泵379經(jīng)由帶有閥門381的管線384輸送至第二個(gè)搪瓷的并有蒸汽夾套的容量為8000升的蒸餾器395中。將第二容器395中的內(nèi)含物通過(guò)帶有攪拌器389和馬達(dá)M14的循環(huán)裝置391進(jìn)行循環(huán)。與第一個(gè)蒸餾作用不同的是，將所述物質(zhì)通過(guò)使用泵374經(jīng)由帶有閥門390的管線386，然后通過(guò)閥門385的管線375送至過(guò)濾器387，且然后通過(guò)與帶有閥門382的管線402連接的管線388恒定地循環(huán)回至容器395。容器395的溫度保持在90℃，而真空度約為25mbar(絕對(duì))，其通過(guò)兩級(jí)真空裝置(羅茨鼓風(fēng)機(jī))403產(chǎn)生。將真空裝置403得到的氣體排送至NaOH滌氣器中(未標(biāo)出)。極類似于第一蒸餾步驟，將蒸汽在一個(gè)冷水冷卻的冷凝器393中冷凝并通過(guò)泵394經(jīng)由帶有閥門396和397的管線392并然后經(jīng)由帶有閥門398的管線399輸送至乙醇收集器33857中，由此得到反應(yīng)用乙醇和洗滌產(chǎn)物用乙醇且其通過(guò)支管369經(jīng)由閥門368和367進(jìn)料。這個(gè)步驟需約4至6小時(shí)，乙醇收集器33857通過(guò)導(dǎo)管406連接至NaOH滌氣器(未標(biāo)出)。只要分析證實(shí)乙醇濃度低于0.25％，就將容器395的內(nèi)含物冷卻并經(jīng)由過(guò)濾器387和經(jīng)由與帶有閥門401的管線400連接的管線388裝至集裝桶(未標(biāo)出)中。實(shí)施例3本發(fā)明的第二個(gè)方案的工藝描述(離心過(guò)濾和蒸餾步驟的變化)所述反應(yīng)在實(shí)施例1所述的相同反應(yīng)器中進(jìn)行并如圖10所示，使用同一設(shè)備、操作條件、和原材料的用量。第二個(gè)方案的方法能夠與第一個(gè)方案中的方法步驟結(jié)合，其中溶劑乙醇不能取自于如實(shí)施例1的共用乙醇收集器但可取自如該實(shí)施例所述的收集洗滌乙醇的容器。
圖10是對(duì)應(yīng)于在圖9的反應(yīng)步驟的示意圖并如下述。所有反應(yīng)均使用兩個(gè)平行反應(yīng)器中實(shí)施，該兩個(gè)反應(yīng)器是3800升搪瓷的攪拌反應(yīng)器23801和23803。在反應(yīng)器23801和23803中的加料和反應(yīng)分別進(jìn)行4小時(shí)。在每次加料前，通過(guò)對(duì)反應(yīng)器23801和23803重復(fù)進(jìn)行抽真空并通過(guò)帶有閥門204a和204b的輸氣管203a和203b充以氮?dú)獯蚱普婵盏倪^(guò)程以使每個(gè)反應(yīng)器保持惰性。然后，將1691kg氯丙基三乙氧基硅烷從帶有閥門206的原料進(jìn)料管205分別經(jīng)過(guò)一個(gè)流量計(jì)(未標(biāo)出)、一個(gè)過(guò)濾器(未標(biāo)出)、和閥門202a及202b，借助于氯丙基三乙氧基硅烷ISO容器(未標(biāo)出)上的氮?dú)饩彌_墊而加入。開(kāi)動(dòng)帶有攪拌器207a和207b和馬達(dá)M5和M6的循環(huán)裝置，且將599kg干的NaSCN(近似有5mol％的過(guò)量)通過(guò)漏斗208a和208b手工加料至反應(yīng)器23801和23803中，每個(gè)漏斗均配備有塊料捕捉器(未標(biāo)出)。在反應(yīng)器關(guān)閉后，700kg乙醇經(jīng)閥門209通過(guò)與原料進(jìn)料管205匯合的原料進(jìn)料管210重力自流入。閥門202a和202b調(diào)節(jié)共用(并用)進(jìn)料管對(duì)反應(yīng)器23801和23803的進(jìn)料量。
為使該反應(yīng)在更低壓力下進(jìn)行，通過(guò)關(guān)閉真空管221a和221b的通氣口(未標(biāo)出)并使用乙醇循環(huán)泵215抽真空至0.1bar(絕對(duì))而部分地除去所述反應(yīng)混合物上的氣體。由泵215除去的氣體被送至NaOH滌氣器(未標(biāo)出)。然后通過(guò)關(guān)閉閥門216a和216b而使真空管221a和221b閉塞且利用每個(gè)反應(yīng)器夾套的蒸汽將反應(yīng)器23801和23803中的內(nèi)含物快速加熱至105℃，并且使壓力增長(zhǎng)至約2.0-2.5bar(絕對(duì))。然后在6小時(shí)的時(shí)間期間內(nèi)將溫度從105℃逐漸增長(zhǎng)至115℃。
將反應(yīng)混合物保持在該溫度直至通過(guò)分析經(jīng)由閥門219從管線218中取出的樣品的分析方法確定氯丙基三乙氧基硅烷濃度降低至2％為止。該反應(yīng)通常需約8-10小時(shí)。
反應(yīng)后，通過(guò)反應(yīng)器23801和23803的夾套(未標(biāo)出)輸送的冷卻水將所述懸浮液冷卻至約25℃。這個(gè)冷卻步驟需約30分鐘。所得的真空由帶有閥門204a和204b的供氣管203a和203b充入的氮?dú)舛蚱?，且將懸浮液?jīng)帶有閥門217a和217b的管線223a和223b、管線218、和然后使用離心泵214通過(guò)帶有閥門222的管線226、帶有閥門225的管線224而從反應(yīng)器23801和23803中排出。將所述懸浮液通過(guò)管線231(如圖11中所示)輸送至蒸餾器23839(如圖11中所示)。
圖11詳細(xì)地顯示了圖9的流程圖中所示的蒸餾步驟。蒸餾器23839配備有一個(gè)用于循環(huán)懸浮液的帶有攪拌器249和馬達(dá)M7的循環(huán)裝置251及一個(gè)夾套(未標(biāo)出)。將懸浮液沸煮且將從蒸餾器23839中蒸發(fā)的乙醇通過(guò)導(dǎo)管266轉(zhuǎn)送并在冷水冷卻的冷凝器253中冷凝，同時(shí)保持由兩級(jí)真空裝置252產(chǎn)生的真空。將從真空裝置得到的氣體排送至NaOH滌氣器(未標(biāo)出)。使用泵254通過(guò)帶有閥門256和257的下落管262將蒸餾液轉(zhuǎn)移至乙醇收集器23857(如圖12所示)中，該乙醇收集向離心器供應(yīng)洗滌液。蒸餾作用比現(xiàn)有技術(shù)方法明顯需更少時(shí)間，因?yàn)檩^小量的乙醇被蒸發(fā)。在最終產(chǎn)物中的乙醇濃度必須低于0.3％。此外，所述材料的閃點(diǎn)應(yīng)低至易燃液體包裝和運(yùn)輸所要求達(dá)到的程度。在所述懸浮液中的乙醇濃度處于指定范圍后，使用蒸餾器23839的夾套中的冷水將懸浮液冷卻至約7℃。
冷的懸浮液然后從帶有閥門258的連接蒸餾器23839和泵259的管線263泵送并通過(guò)帶有閥門260的管線264傳送且儲(chǔ)存在兩個(gè)平行帶攪拌的收集器23827和23826的之一中，這兩個(gè)容器通過(guò)帶有閥門243a和243b的支管245a和245b連接到管線264。循環(huán)管線255被用于防止在蒸餾過(guò)程懸浮液沉淀所產(chǎn)生的固體。容器23827和23826裝備有帶有攪拌器238a和238b及馬達(dá)M8和M9的循環(huán)裝置237a和237b。所述懸浮液通過(guò)帶有閥門250a和250b的管線240a和240b傳送，該管線連接至管線241，管線241又進(jìn)一步連接到管線248，并且然后將所述懸浮液引入到手工操作的離心過(guò)濾器270(如圖12所示)中。
圖9的流程圖中的離心過(guò)濾步驟更詳細(xì)地顯示在圖12中且其按類似于現(xiàn)有技術(shù)方法的方法進(jìn)行。
將所述懸浮液從收集器23827和23826(如圖11所示)通過(guò)帶有閥門272的管線271添加到配備有筐273的離心過(guò)濾器270中。本發(fā)明方法和現(xiàn)有技術(shù)方法間的區(qū)別在于濾液經(jīng)由三向閥門277和過(guò)濾裝置287到達(dá)如圖12所示的本發(fā)明的最后包裝部分。
氰硫基丙基三乙氧基硅烷濾液通過(guò)三向閥門277后，流注到帶有閥門244的管線265內(nèi)且通過(guò)泵274經(jīng)由帶有閥門285的管線275泵送到過(guò)濾器裝置287。所述濾液然后通過(guò)管線236并經(jīng)由閥門261通過(guò)支管247到達(dá)中間體集裝容器(IBC)中。因此，關(guān)閉管線232中的閥門233。
本發(fā)明方法和現(xiàn)有技術(shù)方法間的另一個(gè)區(qū)別在于圖11的蒸餾步驟得到的乙醇餾出液用帶有閥門267的管線269傳送到乙醇收集器23857中。該餾出液從乙醇收集器23857通過(guò)帶有閥門235的管線234傳送到離心器270并用于洗滌鹽濾餅。乙醇收集器23857經(jīng)由導(dǎo)管242排送到NaOH滌氣器(未標(biāo)出)。
在洗滌循環(huán)前，將離心器甩干且將三向閥門277關(guān)上以使洗滌液流注到帶有閥門280的管線278并由泵279通過(guò)帶有閥門281的管線284泵送到乙醇收集器295中，該乙醇收集器裝存著在反應(yīng)步驟中用作的溶劑的乙醇。乙醇收集器295是一個(gè)配備有帶有攪拌器289和馬達(dá)M10的循環(huán)裝置291的收集器。乙醇通過(guò)帶有閥門297的管線286流注并由泵294經(jīng)由帶有閥門298的管線299泵送到所述反應(yīng)器23801和23803中(如圖10所示)。在所述鹽餅甩干之后，使用一個(gè)液壓刮板(未標(biāo)出)經(jīng)由導(dǎo)管283將其刮落至地面上的鋼桶276中。為避免隨后的濾液與浸泡在殘留濾餅中的洗滌乙醇混雜，必須用手工刮擦濾網(wǎng)以除去盡可能多的濾餅(未標(biāo)出)。這個(gè)步驟需10-15分鐘并加上每批料的1小時(shí)。實(shí)施例4關(guān)于制備雙(三乙氧基硅基丙基)二硫烷的實(shí)驗(yàn)室報(bào)告通過(guò)在乙醇存在下于高壓下加熱氯丙基三乙氧基硅烷與氰酸鈉按下列反應(yīng)式制備3-氰硫基丙基三乙氧基硅烷。(反應(yīng)式1)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)顯示，更高的反應(yīng)溫度使反應(yīng)更快地完成，這可從氯丙基三乙氧基硅烷濃度消耗至2％以下表現(xiàn)出來(lái)。更高的溫度也引起雙(三乙氧基硅基丙基)二硫烷形成，這表明有能引起超過(guò)0.3％的顆粒脫色的未受歡迎的副產(chǎn)物的存在。據(jù)認(rèn)為雙(三乙氧基硅基丙基)二硫烷根據(jù)下列和類似反應(yīng)式產(chǎn)生[反應(yīng)式2]現(xiàn)有技術(shù)方法在除去乙醇之前，將沉淀的鹽除去。而且將離心液中洗滌相的流出液與濾液(其在現(xiàn)有技術(shù)方法中增加了蒸餾時(shí)間)混合，其綜述如下反應(yīng)→除去固體→蒸餾→除去固體在致力于降低每批料生產(chǎn)時(shí)間和操作成本，幾個(gè)潛在的改進(jìn)方法被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的，它們分別是根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方案將離心器的過(guò)濾液和洗滌液分離以及根據(jù)第二個(gè)方案按下述改變離心作用和過(guò)濾工藝步驟反應(yīng)→蒸餾→除去固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試以評(píng)估這些方案對(duì)副產(chǎn)物雙(三乙氧基硅基丙基)二硫烷的產(chǎn)生，也就是對(duì)不受歡迎的副產(chǎn)物的產(chǎn)生的影響。
儀器反應(yīng)器帶有冷卻導(dǎo)管、加料口、磁偶合攪拌器、和帶有自適性PID控制器的電子罩。
蒸餾設(shè)備在攪拌加熱板上的500ml平底三口燒瓶、300mm由冷水冷卻的阿林型冷凝器，100ml餾出液收集器，水驅(qū)動(dòng)的噴射泵作為真空源。
除去固體56mm平底漏斗的250ml過(guò)濾燒瓶；whatman#42濾紙，水驅(qū)動(dòng)的噴射泵。
氣相色譜HP5890GC/TCD；柱體SPB-5，0.53mm*60cm，0.3um薄膜；噴射器溫度250℃；檢測(cè)器溫度60℃/3min，10℃/min，315℃/10min。
操作步驟1、將240g(1mol)氯丙基三乙氧基硅烷，85g(1.05mol)NaSCN，和95g(2mol)乙醇加入至反應(yīng)器容器中。
2、密封反應(yīng)器，對(duì)反應(yīng)器抽真空直至壓力降至-30in.Hg。切斷抽真空。
3、將反應(yīng)器中的內(nèi)含物加熱至140℃并在整個(gè)反應(yīng)期間保持這個(gè)溫度。
4、在反應(yīng)器達(dá)到140℃后，每隔1小時(shí)抽取氣相色譜樣品以確定反應(yīng)的進(jìn)程。
5、當(dāng)氯丙基三乙氧基硅烷濃度降至2％或雙(三乙氧基硅基丙基)二硫烷濃度超過(guò)0.3％時(shí)，停止反應(yīng)。
6、通過(guò)冷卻導(dǎo)管使用冷水冷卻反應(yīng)器。將懸浮液轉(zhuǎn)移至一個(gè)加熱的和磁攪拌三口平底燒瓶中。
7、在真空下蒸餾掉乙醇。
8、過(guò)濾殘余物。收集濾液用于最終的氣相色譜分析。
9、用蒸餾得到的乙醇洗滌濾餅。保存洗滌乙醇用于下一每批料試驗(yàn)。
重復(fù)三次上述步驟，并不斷回收利用洗滌晶體的乙醇將其用作反應(yīng)步驟中的溶劑乙醇。反應(yīng)器溫度從第一批料的110℃逐漸增長(zhǎng)至第二批料的120℃以及第三批料的140℃。在這些批料中，沒(méi)有觀察到形成濃度在檢測(cè)極限以上的雙(三乙氧基硅基丙基)二硫烷的產(chǎn)生。所述氣相色譜的校準(zhǔn)/靈敏度通過(guò)分析用“添加”有雙(三乙氧基硅基丙基)二硫烷的標(biāo)準(zhǔn)樣品而確認(rèn)幾次。
結(jié)果在第三批料中的反應(yīng)過(guò)程中，抽取4個(gè)樣品，該第三批料用約45分鐘以加熱至所需溫度并使其保持在該溫度約3小時(shí)。按“無(wú)乙醇”計(jì)算的分析結(jié)果如下述<
>結(jié)論這些數(shù)據(jù)表明，上述的工藝變化和作為不受歡迎的副產(chǎn)物的雙(三乙氧基硅基丙基)二硫烷的產(chǎn)生并沒(méi)有相關(guān)性。在第三批料中過(guò)量的氰硫基丙基三乙氧基硅烷二聚體(硅氧烷)的形成能夠由不同尋常的高反應(yīng)溫度得到部分解釋。
前述內(nèi)容的進(jìn)一步變動(dòng)和改進(jìn)對(duì)本領(lǐng)域熟練人員將是明顯的且它們均被所附的權(quán)利要求書(shū)包括。
權(quán)利要求
1.一種制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，其包含將氯烷基三烷氧基硅烷和氰酸鈉的混合物在一種醇中反應(yīng)以制得含鹽及含醇的氰硫基烷基三烷氧基硅烷懸浮液；離心過(guò)濾該懸浮液以從含醇的氰硫基烷基三烷氧基硅烷離心液中將由所述反應(yīng)步驟產(chǎn)生的鹽分離出來(lái)；用醇洗滌該鹽；將從洗滌步驟得到的醇添加至反應(yīng)步驟的混合物中；蒸餾所述離心液以除去醇并制得氰硫基烷基三烷氧基硅烷殘余物；從所述氰硫基烷基三烷氧基硅烷殘余物除去固體以制得一種氰硫基烷基三烷氧基硅烷產(chǎn)物。
2.如權(quán)利要求1所述的制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，還包括用所述蒸餾步驟得到的醇洗滌在所述離心過(guò)濾步驟中分離出來(lái)的鹽。
3.如權(quán)利要求1所述的制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，其中所述氰硫基烷基三烷氧基硅烷是氰硫基丙基三己氧基硅烷，所述氯烷基三烷氧基硅烷是氯丙基三乙氧基硅烷，且所述的醇是乙醇。
4.如權(quán)利要求2所述的制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，其中所述氰硫基烷基三烷氧基硅烷是氰硫基丙基三乙氧硅烷，所述氯烷基三烷氧基是氯丙基三乙氧基硅烷，且其中所述醇是乙醇。
5.一種制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，其包含蒸餾一種氰硫基烷基三烷氧基硅烷產(chǎn)物懸浮液以得到餾出的醇和氰硫基烷基三烷氧基硅烷殘余物，其中所述產(chǎn)物懸浮液是通過(guò)將氯烷基三烷氧基硅烷和氰酸鈉的混合物在一種醇中反應(yīng)制得的，其中在所述蒸餾步驟前，將由所述氯烷基三烷氧基硅烷和所述氰酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生的鹽從所述懸浮液中除去，其中所述鹽用所述餾出的醇洗滌，且將用于洗滌所述鹽的醇添加至所述混合物中。
6.如權(quán)利要求5所述的制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，其中所述氰硫基烷基三烷氧基硅烷是氰硫基丙基三乙氧基硅烷，所述氯烷基三烷氧基硅烷是氯丙基三乙氧基硅烷，所述乙醇是乙醇。
7.一種制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，其通過(guò)將氯烷基三烷氧基硅烷和氰酸鈉的混合物在醇中反應(yīng)以制得含鹽和含醇的氰硫基烷基三烷氧基硅烷懸浮液；離心過(guò)濾該懸浮液以從含醇的氰硫基烷基三烷氧基硅烷離心液中將由所述反應(yīng)步驟中制得的鹽分離出來(lái)；且用醇洗滌該鹽；其中改進(jìn)之處包含將由洗滌步驟得到的醇添加至反應(yīng)步驟的混合物中；且蒸餾所述含醇的離心液以得到餾出的醇和氰硫基烷基三烷氧基硅烷殘余物。
8.如權(quán)利要求7所述的制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，還包括從所述氰硫基烷基三烷氧基硅烷殘余物除去固體以制得一種氰硫基烷基三烷氧基硅烷產(chǎn)物。
9.如權(quán)利要求7所述的制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，其中所述氰硫基烷基三烷氧基硅烷是氰硫基丙基三烷氧基硅烷，且其中所述的醇是乙醇。
10.如權(quán)利要求8所述的制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，其中所述氰硫基烷基三烷氧基硅烷是氰硫基丙基三烷氧基硅烷，且其中所述的醇是乙醇。
11.一種制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，其包含將氯烷基三烷氧基硅烷和氰酸鈉的混合物在醇中反應(yīng)以制得一種含鹽及含醇的氰硫基烷基三烷氧基硅烷的懸浮液；蒸餾該懸浮液以得到餾出的醇和氰硫基烷基三烷氧基硅烷殘余物；離心過(guò)濾該殘余物以從氰硫基烷基三烷氧基硅烷離心液中將由所述反應(yīng)步驟產(chǎn)生的鹽分離出來(lái)；用餾出的醇洗滌該鹽；將從洗滌步驟得到的醇添加到反應(yīng)步驟的混合物中。
12.如權(quán)利要求11所述的制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，其中所述氰硫基烷基三烷氧基硅烷是氰硫基丙基三烷氧基硅烷，且其中所述的醇是乙醇。
13.一種制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，其包含蒸餾一種由氯烷基三烷氧基硅烷和氰酸鈉的混合物在醇中反應(yīng)制得的氰硫基烷基三烷氧基硅烷產(chǎn)物懸浮液以得到餾出的醇和氰硫基烷基三烷氧基硅烷殘余物，且隨后離心過(guò)濾所述氰硫基烷基三烷氧基硅烷殘余物以將由所述氯烷基三烷氧基硅烷和所述氰酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生的鹽除去。
14.如權(quán)利要求13所述的制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，還包含用餾出的醇洗滌所述鹽；將用于洗滌該鹽的醇添加至所述混合物中。
15.如權(quán)利要求13所述的制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，其中所述氰硫基烷基三烷氧基硅烷是氰硫基丙基三乙氧基硅烷，且其中所述的醇是乙醇。
16.如權(quán)利要求14所述的制備氰硫基烷基三烷氧基硅烷的方法，其中所述氰硫基烷基三烷氧基硅烷是氰硫基丙基三乙氧基硅烷，且其中所述的醇是乙醇。
全文摘要
將氯丙基三乙氧基硅烷與氰酸鈉的溶液在乙醇中反應(yīng)以制得氰硫基丙基三乙氧基硅烷的方法。第一個(gè)方案包括:將洗滌乙醇添加至反應(yīng)步驟的溶液中,蒸餾離心液以除去乙醇,并且從由蒸餾步驟得到的氰硫基丙基三乙氧基硅烷殘余物中除去固體。第二個(gè)方案包括:蒸餾氰硫基丙基三乙氧基硅烷殘余物并離心過(guò)濾該殘余物以得到氰硫基丙基三乙氧基硅烷產(chǎn)物。餾出的乙醇能用于洗滌鹽,且洗滌步驟的乙醇能夠添加至反應(yīng)步驟的溶液中。
文檔編號(hào)C07F7/18GK1265396SQ00100729
公開(kāi)日2000年9月6日 申請(qǐng)日期2000年2月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月9日
發(fā)明者赫爾穆特·德勒格, 楊慧麗 申請(qǐng)人:德古薩－于爾斯股份公司