直接法制備二苯基二烷氧基硅烷的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機硅化合物合成技術領域，具體涉及一種直接法制備二苯基二烷氧 基硅烷的方法。
【背景技術】
[0002] 二苯基二烷氧基硅烷是一種非常重要的有機硅功能化合物，是生產(chǎn)制備苯基硅 油、苯基硅橡膠的重要原料。將官能團引入有機硅材料中，使得有機硅材料在國防、航空、化 工、醫(yī)療等領域具有極大的應用價值。
[0003] 目前，二苯基二甲氧基硅烷的制備方法主要有兩種即醇解法和格氏法。陳法德等 在《格氏法合成二苯基二甲氧基硅烷》中采用格式試劑制備二苯基二甲氧基硅烷，但是這種 方法的缺點在于，格氏試劑對反應環(huán)境要求苛刻，含有水等物質(zhì)對反應影響很大，且格氏試 劑活性高，易發(fā)生劇烈反應甚至爆炸，后續(xù)反應產(chǎn)物分離難度大。吳廣文等在《二苯基二甲 氧基硅烷的合成工藝研究》中采用醇解法。該方法缺點在于使用過量甲醇，生成大量酸性氣 體，原料價格昂貴且貨源受限等原因，限制了醇解法的全面推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種直接法制備二苯基二烷氧基硅烷的方法，整個反應活性 高、快速、溫和可控，非常有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005] 本發(fā)明所述的直接法制備二苯基二烷氧基硅烷的方法，步驟如下：
[0006] (1)在惰性氣體的保護下，將金屬鈉加到四烷氧基硅烷和分散劑的混合液中，加熱 到97-113Γ，優(yōu)選99-112Γ，制備成金屬鈉顆粒懸浮液；
[0007] (2)在25-45°C的條件下，優(yōu)選30-42°C，將鹵代苯滴加到金屬鈉顆粒懸浮液中，反 應3-5h，停止反應，反應結束后混合物進行減壓精餾得到二苯基二烷氧基硅烷產(chǎn)品。
[0008] 步驟(1)中所述的惰性氣體為氮氣或氖氣。
[0009] 步驟(1)中所述的金屬鈉與四烷氧基硅烷的摩爾比為1:0.24-0.25。
[0010] 步驟(1)中所述的四烷氧基硅烷為四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷。
[0011] 步驟(1)中所述的分散劑為軟脂酸、石蠟或油酸中的一種。
[0012]步驟⑴中所述的分散劑與金屬鈉的質(zhì)量比為1:100-150。
[0013] 步驟(2)中所述的鹵代苯為氯苯或溴苯，優(yōu)選為氯苯。
[0014] 步驟(2)中所述的鹵代苯與金屬鈉的摩爾比為1.02:1.85-1.97。
[0015] 分散劑能夠起到使金屬鈉顆粒均勻的懸浮于四烷氧基硅烷中，穩(wěn)定存在而不聚 集，它使得整個反應高活性、快速、溫和可控，非常有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0016] 本發(fā)明采用一種全新的方法，不使用任何有機溶劑，原料既是反應物，也是反應介 質(zhì)，其回收利用率極高，一步反應制備二苯基二烷氧基硅烷，反應在常壓下操作，平穩(wěn)可控， 操作簡單，非常利于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的產(chǎn)品二苯基二烷氧基硅烷的結構式為：
[0017]
[0018] 本發(fā)明采用直接法，實現(xiàn)了氯苯、金屬鈉、四烷氧基硅烷的一鍋化合反應，得到了 目標產(chǎn)品，操作簡單易行。在分散劑的作用下，比表面積大的金屬鈉顆粒穩(wěn)定存在于懸浮 液，保證了后續(xù)反應的高活性，進而保證了產(chǎn)品的高收率。本發(fā)明整個反應過程均在l〇〇°C 左右的溫度下進行，操作簡單、溫和可控，非常有利于工業(yè)化。本發(fā)明原料既是反應物又是 反應介質(zhì)，且可進行充分的回收利用，不采用有機溶劑，產(chǎn)品極易分離。本發(fā)明不產(chǎn)生酸氣 等腐蝕性氣體，安全環(huán)保。過量的氯苯將鈉完全耗盡，消除了殘余鈉的不安全隱患。本發(fā)明 直接采用減壓精餾實現(xiàn)了原料和產(chǎn)品的高效率精餾，得到了高純度的產(chǎn)品。
[0019] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下有益效果：
[0020] 1、本發(fā)明采用直接法，實現(xiàn)了氯苯、金屬鈉、四烷氧基硅烷的一鍋化合反應，得到 了目標產(chǎn)品。
[0021] 2、本發(fā)明采用分散劑，保證鈉顆粒在溶液中穩(wěn)定存在而不聚集，同時具有高活性， 非常利于反應的進行。
[0022] 3、本發(fā)明整個反應溫度低，操作簡單、溫和可控。
[0023] 4、本發(fā)明不采用任何有機溶劑，原料既是反應物又是反應介質(zhì)，且可進行充分的 回收利用，產(chǎn)品極易分離。
[0024] 5、本發(fā)明不產(chǎn)生酸氣等腐蝕性氣體，安全環(huán)保。過量的氯苯將鈉完全耗盡，消除了 殘余鈉的不安全隱患。
【具體實施方式】
[0025] 以下結合實施例對本發(fā)明做進一步描述。
[0026] 實施例1
[0027]在氮氣保護下，將23g鈉塊剪碎加到36.53g四甲氧基硅烷和0.23g軟脂酸的混合液 中，加熱到99°C，制備成金屬鈉顆粒懸浮液;在30°C的條件下，將60.81g氯苯滴加到金屬鈉 顆粒懸浮液中，反應5h，停止反應，反應結束后混合物進行減壓精餾得到二苯基二甲氧基硅 烷產(chǎn)品，收率為82 %。
[0028] 實施例2
[0029]在氮氣保護下，將46g鈉塊剪碎加到141.28g四乙氧基硅烷和0.383g石蠟的混合液 中，加熱到107 °C，制備成金屬鈉顆粒懸浮液;在37 °C的條件下，將118.42g氯苯滴加到金屬 鈉顆粒懸浮液中，反應4h，停止反應，反應結束后混合物進行減壓精餾得到二苯基二乙氧基 硅烷產(chǎn)品，收率為77 %。
[0030] 實施例3
[0031]在氮氣保護下，將23g鈉塊剪碎加到38g四甲氧基硅烷和0.153g油酸的混合液中， 加熱到112°C，制備成金屬鈉顆粒懸浮液;在42°C的條件下，將51.7g氯苯滴加到金屬鈉顆粒 懸浮液中，反應3h，停止反應，反應結束后混合物進行減壓精餾得到二苯基二甲氧基硅烷產(chǎn) 品，收率為61 %。
【主權項】
1. 一種直接法制備二苯基二烷氧基硅烷的方法，其特征在于步驟如下： (1) 在惰性氣體的保護下，將金屬鈉加到四烷氧基硅烷和分散劑的混合液中，加熱到 97-113 °C，制備成金屬鈉顆粒懸浮液； (2) 在25-45°C的條件下，將鹵代苯滴加到金屬鈉顆粒懸浮液中，反應3-5h，停止反應， 反應結束后混合物進彳丁減壓精饋得到^苯基^烷氧基硅烷廣品。2. 根據(jù)權利要求1所述的直接法制備二苯基二烷氧基硅烷的方法，其特征在于步驟（1) 中所述的惰性氣體為氮氣或氖氣。3. 根據(jù)權利要求1所述的直接法制備二苯基二烷氧基硅烷的方法，其特征在于步驟（1) 中所述的金屬鈉與四烷氧基硅烷的摩爾比為1: 〇. 24-0.25。4. 根據(jù)權利要求1所述的直接法制備二苯基二烷氧基硅烷的方法，其特征在于步驟（1) 中所述的四烷氧基硅烷為四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷。5. 根據(jù)權利要求1所述的直接法制備二苯基二烷氧基硅烷的方法，其特征在于步驟（1) 中所述的分散劑為軟脂酸、石蠟或油酸中的一種。6. 根據(jù)權利要求1所述的直接法制備二苯基二烷氧基硅烷的方法，其特征在于步驟（1) 中所述的分散劑與金屬鈉的質(zhì)量比為1:100-150。7. 根據(jù)權利要求1所述的直接法制備二苯基二烷氧基硅烷的方法，其特征在于步驟(2) 中所述的鹵代苯為氯苯或溴苯。8. 根據(jù)權利要求1所述的直接法制備二苯基二烷氧基硅烷的方法，其特征在于步驟(2) 中所述的鹵代苯與金屬鈉的摩爾比為1.02:1.85-1.97。
【專利摘要】本發(fā)明屬于有機硅化合物合成技術領域，具體涉及一種直接法制備二苯基二烷氧基硅烷的方法。在惰性氣體的保護下，將金屬鈉加到四烷氧基硅烷和分散劑的混合液中，加熱到97-113℃，制備成金屬鈉顆粒懸浮液；在25-45℃的條件下，將鹵代苯滴加到金屬鈉顆粒懸浮液中，反應3-5h，停止反應，反應結束后混合物進行減壓精餾得到二苯基二烷氧基硅烷產(chǎn)品。本發(fā)明采用直接法，實現(xiàn)了氯苯、金屬鈉、四烷氧基硅烷的一鍋化合反應，得到了目標產(chǎn)品；整個反應溫度低，操作簡單、溫和可控。
【IPC分類】C07F7/18
【公開號】CN105622662
【申請?zhí)枴緾N201610147710
【發(fā)明人】胡慶超, 劉德勝, 國建強, 朱永和, 周玲, 宋超, 張學迪
【申請人】山東東岳有機硅材料有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月16日