專(zhuān)利名稱(chēng)：高選擇性合成苯基甲基二烷氧基硅烷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)硅化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種聚硅氧烷工業(yè)單體，即苯基甲基二烷氧基硅烷的合成方法。這種單體在合成高性能的聚甲基苯基硅氧烷方面，具有特別重要用途。
背景技術(shù)：
苯基硅烷是一種重要的有機(jī)硅化學(xué)工業(yè)的單體，其用量?jī)H次于甲基硅烷單體，是合成苯基硅油、苯基硅橡膠和苯基硅樹(shù)脂的基本原料之一。對(duì)于由甲基硅烷單體得到的聚硅氧烷來(lái)說(shuō)，在其主鏈中引入一定比例的苯基單體后，可賦予其優(yōu)異的耐高低溫、抗輻射及物理機(jī)械性能，還可改善它對(duì)有機(jī)化合物及無(wú)機(jī)填料的相容性，提高聚硅氧烷的折光率；當(dāng)含苯基的有機(jī)硅聚合物與所選用無(wú)機(jī)填料的折光率匹配時(shí)，即可得到透明材料。因此，苯基硅烷單體具有非常重要的價(jià)值。常用的苯基硅烷單體包括二苯基二烷氧基硅烷和苯基甲基二烷氧基硅烷。其中，二苯基二烷氧基硅烷可以由直接法生產(chǎn)的二苯基二氯硅烷，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的醇解反應(yīng)來(lái)制備。而苯基甲基二烷氧基硅烷的合成所需的原料苯基甲基二氯硅烷，則至今無(wú)法通過(guò)直接法來(lái)生產(chǎn)。很長(zhǎng)時(shí)期以來(lái)，人們主要用三種方法可用制取苯基甲基二烷氧基硅烷:I)氯硅烷醇解法，其反應(yīng)式如下:PhMeSiCl2+2R0H — PhMeSi (OR) 2+2HCl2)鈉縮合成法，其反應(yīng)式如`下:MeSi (OR) 3+PhCl+Na — PhMeSi (OR) 2+NaOR+NaCl3) 一步格利雅合成法，其反應(yīng)式如下:MeSi (OR) 3+PhCl+Mg — PhMeSi (OR) 2+R0MgCl上述三種方法中，氯硅烷醇解法反應(yīng)條件較溫和，但是所需要的原料苯基甲基二氯硅烷只能通過(guò)難度較大格氏試劑法得到，并且該原料易發(fā)生潮解，其醇解時(shí)產(chǎn)生的氯化氫氣體對(duì)設(shè)備及環(huán)境影響較大。鈉縮合法生產(chǎn)苯基甲基二烷氧基硅烷的工藝簡(jiǎn)單，但反應(yīng)收率及轉(zhuǎn)化率較低；采用超聲輔助設(shè)備，雖可改善反應(yīng)效果，但對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求提高，且反應(yīng)溫度較高，選擇性差，容易生成二苯基甲基烷氧基硅烷副產(chǎn)物。一步格利雅法合成苯基甲基二乙氧基硅烷可不用溶劑并一步完成反應(yīng)，但是反應(yīng)條件苛刻，反應(yīng)產(chǎn)物比較復(fù)雜，很容易生成二取代產(chǎn)物，使反應(yīng)收率下降；另外，這種方法只適用于合成苯基甲基二乙氧基硅烷，而在合成苯基甲基二甲氧基硅烷時(shí)并不成功。鑒于上述方法均存在比較嚴(yán)重的缺陷，近來(lái)開(kāi)始有人采用兩步格利雅法合成苯基甲基二烷氧基硅烷(US6160151)。該方法的特點(diǎn)是，采用事先制備好的氯苯格氏試劑為原料，在四氫呋喃介質(zhì)中，與甲基三烷氧基硅烷反應(yīng)；先蒸除部分四氫呋喃；加入二甲苯后，再蒸除其余四氫呋喃；然后，才可以通過(guò)過(guò)濾，除去鎂鹽副產(chǎn)物；最后經(jīng)分餾，得到預(yù)期的苯基甲基二烷氧基硅烷，其反應(yīng)方程式可表示如下:
權(quán)利要求
1.一種合成苯基甲基二烷氧基硅烷的方法，結(jié)構(gòu)式為PhMeSi(OR)2，式中R為I 6個(gè)碳的烷基；其特征為包括以下步驟: (1)在非環(huán)狀醚類(lèi)溶劑中，令溴苯格氏試劑與甲基三烷氧基硅烷反應(yīng)； (2)過(guò)濾,除去生成的鎂鹽副產(chǎn)物； (3)濾液進(jìn)行分餾，得到純凈的目標(biāo)產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的烷基R為甲基或乙基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的非環(huán)狀醚類(lèi)溶劑為乙醚。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所用的反應(yīng)原料溴苯格氏試劑為在乙醚中制得的該格氏試劑的乙醚溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于反應(yīng)物溴苯格氏試劑和甲基三烷氧基硅烷的摩爾比為1:1至1: 2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的方法，其特征為在進(jìn)行過(guò)濾之前，向反應(yīng)體系中加入非極性烴類(lèi)溶劑，然后再過(guò)濾。
7.一種合成苯基甲基二烷氧基硅烷的方法，結(jié)構(gòu)式為PhMeSi (OR)2,式中R為甲基或乙基，其特征在于包括以下步驟: (1)在乙醚介質(zhì)中，令溴苯格氏試劑與甲基三烷氧基硅烷反應(yīng)； (2)過(guò)濾，除去鎂鹽副產(chǎn)物； (3)濾液進(jìn)行分餾，得到高純度的目標(biāo)產(chǎn)物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所用反應(yīng)原料溴苯格氏試劑為在乙醚中制得的該格氏試劑的乙醚溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征為在過(guò)濾之前，先向反應(yīng)體系中加入正己烷，然后再進(jìn)行過(guò)濾。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9任一所述的方法，其特征為溴苯格氏試劑與甲基三烷氧基硅烷的反應(yīng)，在乙醚回餾的溫度下進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高選擇性合成苯基甲基二烷氧基硅烷的方法，結(jié)構(gòu)式為PhMeSi(OR)2，式中R為1～6個(gè)碳的烷基；其特征為采用乙醚等非環(huán)狀醚類(lèi)化合物作反應(yīng)溶劑，以溴苯格氏試劑為原料，與甲基三烷氧基硅烷反應(yīng)；再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單過(guò)濾及分餾純化，得到高選擇性和高收率的目標(biāo)化合物苯基甲基二烷氧基硅烷，同時(shí)大大抑制副產(chǎn)物二苯基甲基烷氧基硅烷的生成。
文檔編號(hào)C07F7/18GK103113400SQ201310076698
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者孫懷林, 王國(guó)偉, 高成強(qiáng) 申請(qǐng)人:天津楷美肽生物科技有限公司