本發(fā)明涉及烷氧基硅烷的制備方法，特別是涉及一種提高甲基三烷氧基硅烷產(chǎn)率的制備方法。
背景技術(shù)：
甲基三烷氧基硅烷是制備聚硅氧烷的重要中間體，主要用于硅橡膠交聯(lián)劑，改性合成樹脂、防火劑、塑料硬涂層的底涂料、憎水劑，具有很大的應(yīng)用價(jià)值及廣闊的市場(chǎng)?，F(xiàn)在的甲基三烷氧基硅烷的制備方法是由甲基三氯硅烷和無(wú)水醇進(jìn)行酯化反應(yīng)，經(jīng)中和，過濾、蒸餾后得到。國(guó)內(nèi)也有相應(yīng)的報(bào)道，如2000年李文甲，紀(jì)承杰，等人CN 1320600A中報(bào)道，在實(shí)驗(yàn)室采用石油醚存在下，由乙烯基三氯硅烷和甲醇進(jìn)行雙向滴加制得乙烯基三甲氧基硅烷；2003年何軍，劉運(yùn)美在實(shí)驗(yàn)室采用石油醚作為溶劑制備三甲氧基硅烷等等，他們的反應(yīng)方式大都是滴加的方式進(jìn)行反應(yīng)，其所用原料成本或工藝設(shè)備要求高，導(dǎo)致產(chǎn)品成本居高不下，急需找到一種原料成本低，工藝簡(jiǎn)單，提高產(chǎn)率的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是在常壓下，溫度為55～88℃比較溫和的反應(yīng)條件下，提供一種高效率、高產(chǎn)率、高質(zhì)量、工藝簡(jiǎn)單、低成本的甲基三烷氧基硅烷的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案：一種甲基三烷氧基硅烷的制備方法，包括以下步驟：
1.往裝有溫度計(jì)、機(jī)械攪拌器、導(dǎo)氣管和冷凝器的反應(yīng)容器A中加入無(wú)水醇，導(dǎo)氣管的一端通入至反應(yīng)容器液面以下，導(dǎo)氣管的另一端接入裝有甲基三氯硅烷的容器B中；
2.加熱反應(yīng)容器A內(nèi)的無(wú)水醇至55-63℃，并開啟攪拌器攪拌，開通冷凝器，加熱容器B內(nèi)的甲基三氯硅烷至62-68℃，待甲基三氯硅烷沸騰時(shí)，向容器B中通入N2，通入氮?dú)獾牧髁繛?.05L～0.15L/min，且N2為水分低于5％的N2，待容器B中的甲基三氯硅烷完全加入至反應(yīng)容器A中，繼續(xù)往容器B中通入N2，將反應(yīng)容器A內(nèi)的混合溶液升溫至75-88℃，回流并保溫反應(yīng)1-4h；
3.回流并保溫反應(yīng)1-4h后停止加熱，得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物自然冷卻至常溫，通入氨氣中和至pH為8-9，過濾、蒸餾、回收140-143℃的餾分液，得到甲基三烷氧基硅烷；
具體反應(yīng)方程式為：
CH3SiCl3(g)+3ROH→CH3Si(RO)3+3HCl。
R為：甲基，乙基，丙基，丁基，異丙基。
所述的甲基三氯硅烷與無(wú)水醇的摩爾比為1：2.5-4.0。
本發(fā)明的反應(yīng)過程中反應(yīng)物的接觸方式為氣液反應(yīng)，與常規(guī)的液液滴加方式不同，并且反應(yīng)過程中一直通入干燥的中性氣體，能很快的把反應(yīng)中的HCl氣體排出體系之外，更加有利于正向反應(yīng)的進(jìn)行，然后用氨氣進(jìn)行中和至pH＝8～9，減少副產(chǎn)物，提高產(chǎn)率。
本發(fā)明中，在常壓低溫條件下，通入干燥的中性氣體和采用氨氣為中和劑，工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，價(jià)格低廉，產(chǎn)率高，中和后產(chǎn)生的氯化銨可以用于肥料，有利于綠色生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明通過以下實(shí)例進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
在裝備一個(gè)有溫度計(jì)、機(jī)械攪拌器、導(dǎo)氣管和球形冷凝器(其上端裝有通入冰鹽水的蛇形冷凝管、緩沖瓶及HCl吸收裝置)的1000ml四口燒瓶A中加入200.1g無(wú)水乙醇，按照摩爾比甲基三氯硅烷：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5％無(wú)水乙醇＝1:2.9，導(dǎo)氣管的一端通入到A中反應(yīng)液液面以下，導(dǎo)氣管的另一端接入干燥的氮?dú)庵械?50ml三口燒瓶B中加入甲基三氯硅烷，加熱A至60℃，開通冰鹽水冷卻水，同時(shí)加熱B至65℃，當(dāng)甲基三氯硅烷沸騰時(shí)，向B中通入干燥的氮?dú)?，加料完成，A升溫至80℃，回流3小時(shí)候停止加熱，冷卻至常溫后，通入氨氣中和至pH＝8～9，過濾，蒸餾，收集143℃的餾分，得到的產(chǎn)率為91.76％。
實(shí)施例2
在裝備一個(gè)有溫度計(jì)、機(jī)械攪拌器、導(dǎo)氣管和球形冷凝器(其上端裝有通入冰鹽水的蛇形冷凝管、緩沖瓶及HCl吸收裝置)的1000ml四口燒瓶A中加入205.3g無(wú)水乙醇，按照摩爾比甲基三氯硅烷：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5％無(wú)水乙醇＝1:3.0，導(dǎo)氣管的一端通入到A中反應(yīng)液液面以下，導(dǎo)氣管的另一端接入干燥的氮?dú)庵械?00ml三口燒瓶B中加入甲基三氯硅烷，加熱A至60℃，開通冰鹽水冷卻水，同時(shí)加熱B至65℃，當(dāng)甲基三氯硅烷沸騰時(shí)，向B中通入干燥的氮?dú)猓恿贤瓿?，A升溫至80℃，回流3小時(shí)候停止加熱，冷卻至常溫后，通入氨氣中和至pH＝8～9，過濾，蒸餾，收集143℃的餾分，得到的產(chǎn)率為97.83％。
實(shí)施例3
在裝備一個(gè)有溫度計(jì)、機(jī)械攪拌器、導(dǎo)氣管和球形冷凝器(其上端裝有通入冰鹽水的蛇形冷凝管、緩沖瓶及HCl吸收裝置)的1000ml四口燒瓶A中加入203.5g無(wú)水乙醇，按照摩爾比甲基三氯硅烷：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5％無(wú)水甲醇＝1:3.1，導(dǎo)氣管的一端通入到A中反應(yīng)液液面以下，導(dǎo)氣管的另一端接入干燥的氮?dú)庵械?00ml三口燒瓶B中加入甲基三氯硅烷，加熱A至60℃，開通冰鹽水冷卻水，同時(shí)加熱B至65℃，當(dāng)甲基三氯硅烷沸騰時(shí)，向B中通入干燥的氮?dú)?，加料完成，A升溫至80℃，回流3小時(shí)候停止加熱，冷卻至常溫后，通入氨氣中和至pH＝8～9，過濾，蒸餾，收集143℃的餾分，得到的產(chǎn)率為94.31％。
實(shí)施例4
在裝備一個(gè)有溫度計(jì)、機(jī)械攪拌器、導(dǎo)氣管和球形冷凝器(其上端裝有通入冰鹽水的蛇形冷凝管、緩沖瓶及HCl吸收裝置)的1000ml四口燒瓶A中加入199.7g無(wú)水乙醇，按照摩爾比甲基三氯硅烷：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5％的無(wú)水丙醇＝1:3.2，導(dǎo)氣管的一端通入到A中反應(yīng)液液面以下，導(dǎo)氣管的另一端接入干燥的氮?dú)庵械?00ml三口燒瓶B中加入甲基三氯硅烷，加熱A至60℃，開通冰鹽水冷卻水，同時(shí)加熱B至65攝氏度，當(dāng)甲基三氯硅烷沸騰時(shí)，向B中通入干燥的氮?dú)?，加料完成，A升溫至80℃，回流3小時(shí)候停止加熱，冷卻至常溫后，通入氨氣中和至pH＝8～9，過濾，蒸餾，收集143℃的餾分，得到的產(chǎn)率為94.35％。
實(shí)施例5
在裝備一個(gè)有溫度計(jì)、機(jī)械攪拌器、導(dǎo)氣管和球形冷凝器(其上端裝有通入冰鹽水的蛇形冷凝管、緩沖瓶及HCl吸收裝置)的1000ml四口燒瓶A中加入403.7g無(wú)水乙醇，按照摩爾比甲基三氯硅烷：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5％的無(wú)水異丙醇＝1:3.0，導(dǎo)氣管的一端通入到A中反應(yīng)液液面以下，導(dǎo)氣管的另一端接入干燥的氮?dú)庵械?00ml三口燒瓶B中加入甲基三氯硅烷，加熱A至60℃，開通冰鹽水冷卻水，同時(shí)加熱B至65攝氏度，當(dāng)甲基三氯硅烷沸騰時(shí)，向B中通入干燥的氮?dú)?，加料完成，A升溫至80℃，回流3小時(shí)候停止加熱，冷卻至常溫后，通入氨氣中和至pH＝8～9，過濾，蒸餾，收集143℃的餾分，得到的產(chǎn)率為98.87％。
實(shí)施例6
在裝備一個(gè)有溫度計(jì)、機(jī)械攪拌器、導(dǎo)氣管和球形冷凝器(其上端裝有通入冰鹽水的蛇形冷凝管、緩沖瓶及HCl吸收裝置)的1000ml四口燒瓶A中加入430g一甲基三氯硅烷，按照摩爾比甲基三氯硅烷：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5％無(wú)水丁醇＝1:3.0，導(dǎo)氣管的一端通入到A中反應(yīng)液液面以下，導(dǎo)氣管的另一端接入干燥的氮?dú)庵械?00ml三口燒瓶B中加入甲基三氯硅烷，加熱A至60℃，開通冰鹽水冷卻水，同時(shí)加熱B至80℃，當(dāng)無(wú)水乙醇沸騰時(shí)，向B中通入干燥的氮?dú)?，加料完成，A升溫至80℃，回流3小時(shí)候停止加熱，冷卻至常溫后，通入氨氣中和至pH＝8～9，過濾，蒸餾，收集143℃的餾分，得到的產(chǎn)率為96.18％。
實(shí)施例7
在裝備一個(gè)有溫度計(jì)、機(jī)械攪拌器、導(dǎo)氣管和球形冷凝器(其上端裝有通入冰鹽水的蛇形冷凝管、緩沖瓶及HCl吸收裝置)的2000ml四口燒瓶A中加入600.5g無(wú)水乙醇，按照摩爾比甲基三氯硅烷：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5％無(wú)水乙醇＝1:3.0，導(dǎo)氣管的一端通入到A中反應(yīng)液液面以下，導(dǎo)氣管的另一端接入干燥的氮?dú)庵械?000ml三口燒瓶B中加入甲基三氯硅烷，加熱A至60℃，開通冰鹽水冷卻水，同時(shí)加熱B至65℃，當(dāng)甲基三氯硅烷沸騰時(shí)，向B中通入干燥的氮?dú)?，加料完成，A升溫至80℃，回流3小時(shí)候停止加熱，冷卻至常溫后，通入氨氣中和至pH＝8～9，過濾，蒸餾，收集143℃的餾分，得到的產(chǎn)率為98.96％。
實(shí)施例8
在裝備一個(gè)有溫度計(jì)、機(jī)械攪拌器、導(dǎo)氣管和球形冷凝器(其上端裝有通入冰鹽水的蛇形冷凝管、緩沖瓶及HCl吸收裝置)的2000ml四口燒瓶A中加入800.0g無(wú)水乙醇，按照摩爾比甲基三氯硅烷：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5％無(wú)水乙醇＝1:3.0，導(dǎo)氣管的一端通入到A中反應(yīng)液液面以下，導(dǎo)氣管的另一端接入干燥的氮?dú)庵械?000ml三口燒瓶B中加入甲基三氯硅烷，加熱A至60℃，開通冰鹽水冷卻水，同時(shí)加熱B至65℃，當(dāng)甲基三氯硅烷沸騰時(shí)，向B中通入干燥的氮?dú)猓恿贤瓿?，A升溫至80℃，回流3小時(shí)候停止加熱，冷卻至常溫后，通入氨氣中和至pH＝8～9，過濾，蒸餾，收集143℃的餾分，得到的產(chǎn)率為99.1％。
實(shí)施例9
在裝備一個(gè)有溫度計(jì)、機(jī)械攪拌器、導(dǎo)氣管和球形冷凝器(其上端裝有通入冰鹽水的蛇形冷凝管、緩沖瓶及HCl吸收裝置)的2000ml四口燒瓶A中加入900.3g無(wú)水乙醇，按照摩爾比甲基三氯硅烷：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5％無(wú)水甲醇＝1:3.0，導(dǎo)氣管的一端通入到A中反應(yīng)液液面以下，導(dǎo)氣管的另一端接入干燥的氮?dú)庵械?000ml三口燒瓶B中加入甲基三氯硅烷，加熱A至60℃，開通冰鹽水冷卻水，同時(shí)加熱B至65℃，當(dāng)甲基三氯硅烷沸騰時(shí)，向B中通入干燥的氮?dú)?，加料完成，A升溫至80℃，回流3小時(shí)候停止加熱，冷卻至常溫后，通入氨氣中和至pH＝8～9，過濾，蒸餾，收集143℃的餾分，得到的產(chǎn)率為98.96％。