溶解加碘制備三甲基碘硅烷的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三甲基碘硅烷的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]三甲基碘硅烷在藥物合成以及有機(jī)合成領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，在藥物合成中三甲基碘硅烷常作為羥基等官能團(tuán)的保護(hù)試劑，尤其在第四代頭孢菌素如頭孢吡肟、頭孢匹羅的合成過(guò)程中得到廣泛應(yīng)用。三甲基碘硅烷性質(zhì)活潑，在空氣中易與空氣中的氧反應(yīng)而變質(zhì)，限制其保存、使用。
[0003]三甲基碘硅烷的合成方法有10多種，較實(shí)用且易于工業(yè)化的合成方法是六甲基二硅氧烷與碘和鋁粉的反應(yīng)，以及六甲基二硅烷與碘的反應(yīng)。目前市場(chǎng)上銷售的三甲基碘硅烷含有很多低沸點(diǎn)的雜質(zhì)(如四甲基硅烷和二甲基二碘硅烷)，這種含雜質(zhì)的產(chǎn)品不利于頭孢菌素的合成，還有可能形成用藥后的副作用。申請(qǐng)?zhí)枮?00810018420.7的中國(guó)發(fā)明專利記載了一種三甲基碘硅烷的合成方法，該方法以六甲基二硅烷和精碘為原料，反應(yīng)生成三甲基碘硅烷粗品，再將三甲基碘硅烷粗品中加入銅粉，加熱回流，然后蒸餾可得到精制的三甲基碘硅烷。該方法操作步驟中包括分批加入精碘，由于碘具有較高的蒸氣壓，易升華，有刺激性氣味，升華后易凝華，有毒性和腐蝕性，所以這步操作既污染環(huán)境還嚴(yán)重危害操作人員；更重要的是還不能精準(zhǔn)地確定加入反應(yīng)釜中的碘量，因?yàn)榉峙拥獾倪^(guò)程中有部分碘已經(jīng)升華進(jìn)入環(huán)境中，該方法只能加過(guò)量的碘，即碘與六甲基二硅烷的投料摩爾比大于1，碘相對(duì)于六甲基二硅烷非常昂貴，該方法的成本高；由于加入的碘過(guò)量，生成的三甲基碘硅烷粗產(chǎn)品需要進(jìn)一步精制，在精制步驟，銅粉用量大，又不利于生產(chǎn)成本的降低；分批加碘的過(guò)程中，會(huì)引入空氣和水蒸氣，導(dǎo)致副反應(yīng)多，產(chǎn)品需要進(jìn)一步精制；加入的固體碘，反應(yīng)慢；該方法操作步驟中包括三甲基碘硅烷的精制，需要加入銅粉，所以這個(gè)反應(yīng)釜需要清理完銅粉及其其它釜雜后才能進(jìn)一步使用，無(wú)法連續(xù)生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種三甲基碘硅烷的制備方法，該制備方法可獲得高純度的三甲基碘硅烷，且該方法收率很高、操作安全、生產(chǎn)成本很低，能進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種三甲基碘硅烷的制備方法，所述制備方法以六甲基二硅氧烷和碘為反應(yīng)原料；在反應(yīng)過(guò)程中將單質(zhì)碘溶于六甲基二硅烷中，以滴加的方式進(jìn)行反應(yīng)。
[0006]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述制備方法具體為:先將一半的六甲基二硅烷放在反應(yīng)瓶中，在恒壓滴液漏斗中先加入一層精餾柱填料玻璃彈簧，再加入單質(zhì)碘和一半的六甲基二硅烷，反應(yīng)體系抽真空，換氮?dú)猓@樣反復(fù)三次。開(kāi)動(dòng)攪拌，升溫至65°C，滴加碘的六甲基二硅烷溶液。滴加完畢，外溫升溫至130°C回流，使蒸氣冷卻后進(jìn)入恒壓滴液漏斗溶解恒壓滴液漏斗中未溶解的碘。待碘全部溶解并滴加入到反應(yīng)體系后，再反應(yīng)2小時(shí)反應(yīng)完全。停止加熱，降溫至30°C以下，將反應(yīng)裝置改為蒸餾裝置，收集主餾分，即得到無(wú)色液體的二甲基鵬娃燒精品。
[0007]本發(fā)明的方程式如下:
在本發(fā)明中，碘與六甲基二硅烷的投料摩爾比是1:1。
[0008]本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)之一:三甲基碘硅烷分子中SiI鍵很弱，導(dǎo)致它在空氣中易發(fā)煙變色，所以反應(yīng)體系為氮?dú)狻?br>[0009]本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)之二:首創(chuàng)了體系內(nèi)溶解加碘，所有的固體碘事先加入恒壓滴液，所以能精準(zhǔn)地確定加入反應(yīng)釜中的碘量，用原料六甲基二硅烷和產(chǎn)物三甲基碘硅烷溶解碘以碘溶液滴加到反應(yīng)瓶中，這樣操作保證碘不污染環(huán)境也不危害操作人員，且反應(yīng)速度快，收率高，克服了文獻(xiàn)上分批加碘的所有缺點(diǎn)。
[0010]本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)之三:昂貴的碘不過(guò)量，即碘與六甲基二硅烷的投料摩爾比是1:1，所以生成的三甲基碘硅烷不用精制，直接蒸餾，純度就高達(dá)99.6%以上。
[0011]
【具體實(shí)施方式】
[0012]下述的實(shí)施例可用來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但不意味著限制本發(fā)明。
[0013]實(shí)施例1:
250 mL四口瓶中加六甲基二硅烷23.05 g。在恒壓滴液漏斗中先加入一層精餾柱填料玻璃彈簧，再加入單質(zhì)碘80.0 g和六甲基二硅烷23.05 g，反應(yīng)體系抽真空，換氮?dú)猓@樣反復(fù)三次。開(kāi)動(dòng)攪拌，升溫至65°C，滴加碘的六甲基二硅烷溶液。滴加完畢，外溫升溫至130°C回流，使蒸氣冷卻后進(jìn)入恒壓滴液漏斗溶解恒壓滴液漏斗中未溶解的碘。待碘全部溶解并滴加入到反應(yīng)體系后，再反應(yīng)2小時(shí)反應(yīng)完全。停止加熱，降溫至30°C以下，將反應(yīng)裝置改為蒸餾裝置，收集主餾分104-106°C，得121.18 g無(wú)色液體，收率96.1 %，三甲基碘硅烷的純度為99.7%。
[0014]實(shí)施例2:
250 mL四口瓶中加六甲基二硅烷23.05 g。在恒壓滴液漏斗中先加入一層精餾柱填料玻璃彈簧，再加入單質(zhì)碘80.0 g和六甲基二硅烷23.05 g，反應(yīng)體系抽真空，換氮?dú)?，這樣反復(fù)三次。開(kāi)動(dòng)攪拌，升溫至65°C，滴加碘的六甲基二硅烷溶液。滴加完畢，外溫升溫至130°C回流，使蒸氣冷卻后進(jìn)入恒壓滴液漏斗溶解恒壓滴液漏斗中未溶解的碘。待碘全部溶解并滴加入到反應(yīng)體系后，再反應(yīng)2小時(shí)反應(yīng)完全。停止加熱，降溫至30°C以下，將反應(yīng)裝置改為蒸餾裝置，收集主餾分104-106°C，得120.17 g無(wú)色液體，收率95.3 %，三甲基碘硅烷的純度為99.6%。
[0015]四口瓶中剩一點(diǎn)液體，直接用這個(gè)四口瓶進(jìn)行下一批反應(yīng)，加六甲基二硅烷23.05go在恒壓滴液漏斗中加入單質(zhì)碘80.0 g和六甲基二硅烷23.05 g，反應(yīng)體系抽真空，換氮?dú)?，這樣反復(fù)三次。開(kāi)動(dòng)攪拌，升溫至65°C，滴加碘的六甲基二娃燒溶液。滴加完畢，外溫升溫至130°C回流，使蒸氣冷卻后進(jìn)入恒壓滴液漏斗溶解恒壓滴液漏斗中未溶解的碘。待碘全部溶解并滴加入到反應(yīng)體系后，再反應(yīng)2小時(shí)反應(yīng)完全。停止加熱，降溫至30°C以下，將反應(yīng)裝置改為蒸餾裝置，收集主餾分104-106°C，得123.96 g無(wú)色液體，收率98.3 %，三甲基碘硅烷的純度為99.6%。
[0016] 實(shí)施例3
250 mL四口瓶中加六甲基二硅烷46.10 g，開(kāi)動(dòng)攪拌，升溫至65°C，滴加碘的六甲基二硅烷溶液。分批加入碘80.0g，外溫升溫至130°C回流，反應(yīng)2小時(shí)反應(yīng)完全。停止加熱，降溫至30°C以下，將反應(yīng)裝置改為蒸餾裝置，收集主餾分104-1061，得77.68 g無(wú)色液體，收率61.6 %，三甲基碘硅烷的純度為78.7%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三甲基碘硅烷的制備方法，以六甲基二硅烷和碘為反應(yīng)原料；在反應(yīng)過(guò)程中將單質(zhì)碘溶于六甲基二硅烷中，以滴加的方式進(jìn)行反應(yīng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三甲基碘硅烷的制備方法，其特征在于:該制備方法包括如下步驟:先將一半的六甲基二硅烷放在反應(yīng)瓶中，在恒壓滴液漏斗中先加入一層精餾柱填料玻璃彈簧，再加入單質(zhì)碘和一半的六甲基二硅烷，反應(yīng)體系抽真空，換氮?dú)?，這樣反復(fù)三次；開(kāi)動(dòng)攪拌，升溫至65°C，滴加碘的六甲基二硅烷溶液；滴加完畢，外溫升溫至130°C回流，使蒸氣冷卻后進(jìn)入恒壓滴液漏斗溶解恒壓滴液漏斗中未溶解的碘；待碘全部溶解并滴加入到反應(yīng)體系后，再反應(yīng)2小時(shí)反應(yīng)完全；停止加熱，降溫至30°C以下，將反應(yīng)裝置改為蒸餾裝置，收集主餾分，即得到無(wú)色液體的三甲基碘硅烷精品。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三甲基碘硅烷的制備方法，其特征在于反應(yīng)體系用氮?dú)狻?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三甲基碘硅烷的制備方法，碘與六甲基二硅烷的投料摩爾比是1:1。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種三甲基碘硅烷的制備方法，該制備方法包括如下步驟：先將一半的六甲基二硅烷放在反應(yīng)瓶中，在恒壓滴液漏斗中先加入一層精餾柱填料玻璃彈簧，再加入單質(zhì)碘和一半的六甲基二硅烷，反應(yīng)體系抽真空，換氮?dú)?，這樣反復(fù)三次。開(kāi)動(dòng)攪拌，升溫至65℃，滴加碘的六甲基二硅烷溶液。滴加完畢，外溫升溫至130℃回流，使蒸氣冷卻后進(jìn)入恒壓滴液漏斗溶解恒壓滴液漏斗中未溶解的碘。待碘全部溶解并滴加入到反應(yīng)體系后，再反應(yīng)2小時(shí)反應(yīng)完全。停止加熱，降溫至30℃ 以下，將反應(yīng)裝置改為蒸餾裝置，收集主餾分，即得到無(wú)色液體的三甲基碘硅烷精品。
【IPC分類】C07F7/12
【公開(kāi)號(hào)】CN104926851
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510421085
【發(fā)明人】李成林, 于國(guó)清, 汪清民
【申請(qǐng)人】山東博苑醫(yī)藥化學(xué)有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年7月17日