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1、10申请公布号CN101982470A43申请公布日20110302CN101982470ACN101982470A21申请号201010520803122申请日20101027C07F7/1820060171申请人湖北华邦化学有限公司地址430073湖北省武汉市关山1路494号72发明人魏鹍霍晓剑金炼铁鲍筠博瀛74专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人崔友明54发明名称一步法工业生产二环己基二甲氧基硅烷的方法57摘要本发明涉及一步法工业生产二环己基二甲氧基硅烷,包括有以下工艺步骤向反应釜中投入反应物料镁屑、四氢呋喃和氯代环己烷,搅拌下加热回流至反应启动;向反应物料中滴加由氯。
2、代环己烷、四甲氧基硅烷与石油醚组成的混合物,滴加完毕后再继续回流反应;反应结束后将反应釜降温,进行固液分离,用石油醚洗涤滤饼,所得洗液与滤液合并进行精馏,回收溶剂石油醚,得到二环己基二甲氧基硅烷粗品;经减压精馏得到二环己基二甲氧基硅烷成品,其纯度99。本发明的优点是本发明工艺稳定、过程简单易行,而且溶剂挥发性相对较低,易于回收循环使用,滤饼的处理方法简单而不产生废水,并且产品收率较高,产品纯度高(一般纯度99)。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页CN101982472A1/1页21一步法工业生产二环己基二甲氧基硅烷的方法,其特征在于包括有以下。
3、工艺步骤1)在氮气保护下向反应釜中投入反应物料镁屑、四氢呋喃和部分氯代环己烷,搅拌下加热回流至反应启动;2)然后在搅拌下向步骤1)的反应物料中滴加由剩余部分氯代环己烷、四甲氧基硅烷与石油醚组成的混合物,滴加时间23小时,滴加完毕后再继续回流反应58小时;3)反应结束后将反应釜降温至2050,进行固液分离,用石油醚洗涤滤饼,所得洗液与滤液合并进行精馏,回收溶剂石油醚,得到二环己基二甲氧基硅烷粗品;4)将步骤3)所得的二环己基二甲氧基硅烷粗品经减压精馏得到二环己基二甲氧基硅烷成品。2按权利要求1所述的一步法工业生产二环己基二甲氧基硅烷的方法,其特征在于回流反应温度为80120。3按权利要求1或2所。
4、述的一步法工业生产二环己基二甲氧基硅烷的方法,其特征在于步骤1)中氯代环己烷的加入质量占氯代环己烷总质量的36,引发溶剂四氢呋喃的质量与所加镁屑质量比为241。4按权利要求3所述的一步法工业生产二环己基二甲氧基硅烷的方法,其特征在于步骤1)中氯代环己烷的加入质量占氯代环己烷总质量的56,引发溶剂四氢呋喃的质量与所加镁屑质量比为25351。5按权利要求1或2所述的一步法工业生产二环己基二甲氧基硅烷的方法,其特征在于步骤2)的混合物中四甲氧基硅烷与反应溶剂石油醚质量比为125。6按权利要求5所述的一步法工业生产二环己基二甲氧基硅烷的方法,其特征在于步骤2)的混合物中四甲氧基硅烷与反应溶剂石油醚质量。
5、比为12535。7按权利要求1或2所述的一步法工业生产二环己基二甲氧基硅烷的方法,其特征在于四甲氧基硅烷与氯代环己烷总量的摩尔比为12124,四甲氧基硅烷与镁屑的摩尔比为12024。8按权利要求7所述的一步法工业生产二环己基二甲氧基硅烷的方法,其特征在于四甲氧基硅烷与氯代环己烷总量的摩尔比为12223,四甲氧基硅烷与镁屑的摩尔比为12224。权利要求书CN101982470ACN101982472A1/3页3一步法工业生产二环己基二甲氧基硅烷的方法技术领域0001本发明涉及二环己基二甲氧基硅烷的工业生产方法,特别是用四氢呋喃作反应引发溶剂,石油醚作反应溶剂,格氏试剂法一步法工业生产二环己基二甲。
6、氧基硅烷。背景技术0002二环己基二甲氧基硅烷是一种硅烷基化试剂,工业上用于丙烯聚合催化剂的外给电子体提高聚合物立体规整性,也用于有机硅的制备。二环己基二甲氧基硅烷的合成工艺路线主要有二苯基二甲氧基硅烷催化加氢法、格利雅试剂与四甲氧基硅烷反应的格氏试剂法、二环己基二氯硅烷与甲醇进行醇解反应的醇解法等。0003格利雅试剂与四甲氧基硅烷反应(格氏试剂法)合成二环己基二甲氧基硅烷,国内未见文献报道。采用格氏试剂法合成二烷基二甲氧基硅烷已有文献介绍,但并没有介绍合成二环己基二甲氧基硅烷,特别是用镁屑、氯代环己烷和四甲氧基硅烷反应一步过程合成目标产物即一步法合成二环己基二甲氧基硅烷。格氏试剂法合成二烷基。
7、二甲氧基硅烷,溶剂大多选用四氢呋喃、甲基叔丁基醚等低沸点溶剂,由于溶剂挥发性大不易回收不仅溶剂损耗量大,而且易对环境造成污染。发明内容0004本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提出一步法工业生产二环己基二甲氧基硅烷的方法,其工艺稳定、过程简单易行,溶剂挥发性相对低,易于回收循环使用,并且产品收率高。0005本发明为解决上述提出的问题所采用解决方案为一步法工业生产二环己基二甲氧基硅烷的方法,其特征在于包括有以下工艺步骤1)在氮气保护下向反应釜中投入反应物料镁屑、四氢呋喃和部分氯代环己烷,搅拌下加热回流至反应启动;2)然后在搅拌下向步骤1)的反应物料中滴加由剩余部分氯代环己烷、四甲氧基硅。
8、烷与石油醚组成的混合物,滴加时间23小时,滴加完毕后再继续回流反应58小时;3)反应结束后将反应釜降温至2050,进行固液分离,用石油醚洗涤滤饼,所得洗液与滤液合并进行精馏,回收溶剂石油醚,得到二环己基二甲氧基硅烷粗品;4)将步骤3)所得的二环己基二甲氧基硅烷粗品经减压精馏得到二环己基二甲氧基硅烷成品。0006本发明以四甲氧基硅烷、氯代环己烷和镁屑为原料在反应引发溶剂四氢呋喃和反应溶剂石油醚分别作用下一步法工业生产目标产物。0007本发明工艺过程中的化学反应式如下引发RCLMG四氢呋喃RMGCL反应RCLMGSIOCH34石油醚R2SIOCH32CH3OMGCL反应式中R为环己基。说明书CN1。
9、01982470ACN101982472A2/3页40008本发明中,由氯代环己烷、镁屑与在四氢呋喃中引发格氏反应,镁屑、氯代环己烷和四甲氧基硅烷(溶剂石油醚)反应生成目标产物二环己基二甲氧基硅烷,上述反应过程在同一反应釜内一步完成,不需单独制备RMGCL。0009本发明反应温度控制在物料的回流反应温度为80120,反应时间步骤1)引发反应需要0520小时,一般第一次投料反应引发较慢;步骤2)回流反应时间需要38小时。0010本发明的生产投料分为引发料和滴加料两部分。格氏反应是否容易引发与引发料氯代环己烷的加入量有关,氯代环己烷的加入量过少则难以引发,过多则容易冲料产生危险;第一次投料较难引发。
10、。本发明的投料摩尔比以四甲氧基硅烷为基准,引发料中氯代环己烷的加入质量占氯代环己烷总质量的36,优选为56,引发溶剂四氢呋喃的质量与所加镁屑质量比为241,优选为25351。0011本发明步骤2)的混合物中四甲氧基硅烷与反应溶剂石油醚质量比为125,优选为12535,回收后的溶剂可直接作为反应溶剂重复使用。0012本发明四甲氧基硅烷与氯代环己烷总量的摩尔比为12124,优选为12223;四甲氧基硅烷与镁屑的摩尔比为12024,优选为12224。0013本发明的优点是本发明工艺稳定、过程简单易行,而且溶剂挥发性相对较低,易于回收循环使用,滤饼的处理方法简单而不产生废水,并且产品收率较高,产品纯度。
11、高(一般纯度99)。具体实施方式0014下面以实施例对本发明进一步进行说明,这些实施例仅用于说明本发明而不意味着对本发明范围有任何限制作用。0015本发明提供的二环己基二甲氧基硅烷的工业生产方法,具体工艺过程如下在装有搅拌器、回流冷凝器、温度检测装置、带夹套(可加热和撤热)的反应釜内,加入镁屑、四氢呋喃以及部分氯代环己烷,搅拌加热至回流,至回流突然加大即反应启动,在搅拌回流状态下加入由剩余氯代环己烷、四甲氧基硅烷和石油醚组成的溶液,加完后维持回流几小时,冷却物料至接近室温,放料至离心过滤机或其它固液分离设备进行固液分离,用石油醚洗涤滤饼。所得滤液和洗液合并进行精馏回收溶剂并得到的目标产物粗品(。
12、纯度90左右,下同),所得目标产物粗品经精馏收集最终目标产物成品(纯度99)。0016实施例1在氮气保护下将27KG镁屑(纯度99,11KMOL)、氯代环己烷66KG(纯度99,0056KMOL)、四氢呋喃81KG加入到具有搅拌装置、回流冷凝器、温度计和高位滴加液料装置的有夹套500升搪瓷釜中,夹套通蒸汽加热物料至回流,稳定回流05小时,至回流量突然加大即反应启动,停止加热待回流稳定后,在搅拌下开始滴加由氯代环己烷1235KG(纯度99,104KMOL)、石油醚220KG与四甲氧基硅烷761KG(纯度99,05KMOL)组成的配料溶液,20小时加完配料,开蒸汽加热在90保持回流反应5小时。搅拌。
13、冷却至室温,放料至密闭式离心过滤机过滤,用石油醚80KG洗涤滤饼。所得滤液和洗液合并进行精馏回收混合溶剂,得到二环己基二甲氧基硅烷粗品126KG。粗品经精馏得二环己基二甲氧基硅烷成品1116KG,纯度992,收率872(以四甲氧基硅烷计,下同)。说明书CN101982470ACN101982472A3/3页50017实施例2在氮气保护下将446KG镁屑(纯度99,183KMOL)、氯代环己烷12KG(纯度99,01KMOL)与四氢呋喃132KG加入到有搅拌装置、回流冷凝器、温度计和高位滴加液料装置的有夹套1000升搪瓷釜中,夹套通蒸汽加物料至回流,稳定回流05小时,至回流量突然加大即反应启动,。
14、停止加热待回流稳定后,在搅拌下开始滴加由氯代环己烷1967KG(纯度99,166KMOL)、石油醚370KG与四甲氧基硅烷1206KG(纯度99,08KMOL)组成的配料溶液,2小时加完配料,开蒸汽加热在80保持回流反应5小时。冷却至室温,放料至密闭式离心过滤机过滤,用石油醚110KG洗涤滤饼。所得滤液和洗液合并进行精馏,回收混合溶剂(主要是石油醚),得到二环己基二甲氧基硅烷粗品203KG。粗品经减压精馏得二环己基二甲氧基硅烷成品1855KG,纯度992,收率906。0018实施例3在氮气保护下将486KG镁屑(纯度99,20KMOL)、氯代环己烷132KG(纯度99,011KMOL)、四氢呋。
15、喃170KG加入到有搅拌装置、回流冷凝器、温度计和高位滴加液料装置的有夹套1000升搪瓷釜中,夹套通蒸汽加热物料至回流,稳定回流05小时,至回流突然加大即反应启动,停止加热待回流稳定后,在搅拌下开始滴加由氯代环己烷223KG(纯度99,188KMOL)、石油醚420KG与四甲氧基硅烷137KG(纯度99,09KMOL)组成的配料溶液,2小时加完配料,开蒸汽加热在100保持回流5小时。冷却至40,放料至密闭式离心过滤机过滤,用石油醚120KG洗涤滤饼。所得滤液和洗液合并进行精馏,回收溶剂(主要是石油醚),得到二环己基二甲氧基硅烷粗品232KG。粗品经减压精馏得到二环己基二甲氧基硅烷成品212KG。
16、,纯度993,收率920。0019实施例4在氮气保护下将35KG镁屑(纯度99,144KMOL)、氯代环己烷83KG(纯度99,007KMOL)、四氢呋喃80KG加入到有搅拌装置、回流冷凝器、温度计和高位滴加液料装置的有夹套1000升搪瓷釜中,夹套通蒸汽加热物料至回流05小时,至回流突然加大即反应启动,停止加热待回流稳定后,在搅拌下开始滴加由氯代环己烷1706KG(纯度99,144KMOL)、石油醚276KG与四甲氧基硅烷100KG(纯度99,0657KMOL)组成的配料溶液,2小时加完配料,开蒸汽加热在95保持回流5小时。冷却至30,放料至密闭式离心过滤机过滤,用石油醚110KG洗涤滤饼。所。
17、得滤液和洗液合并进行精馏,回收混合溶剂(主要是石油醚),得到二环己基二甲氧基硅烷粗品167KG。粗品经减压精馏得到二环己基二甲氧基硅烷成品1539KG,纯度995,收率915。0020实施例5将40KG镁屑(纯度99,166KMOL)、氯代环己烷118KG(纯度99,01KMOL)、四氢呋喃100KG加入到有搅拌装置、回流冷凝器、温度计和高位滴加液料装置的有夹套1000升搪瓷釜中,夹套通蒸汽加热物料至回流05小时,至回流突然加大即反应启动,停止加热待回流稳定后,在搅拌下开始滴加由氯代环己烷1955KG(纯度99,165KMOL)、石油醚310KG与四甲氧基硅烷116KG(纯度99,0762KMOL)组成的配料溶液,2小时加完配料,开蒸汽加热在100保持回流5小时后冷却至室温,放料至密闭式离心过滤机过滤,用石油醚145KG洗涤滤饼。所得滤液和洗液合并进行精馏回收混合溶剂(主要是石油醚),得到二环己基二甲氧基硅烷粗品192KG。粗品经减压精馏得到二环己基二甲氧基硅烷成品1767KG,纯度992,收率906。说明书CN101982470A。