CN100457762C - 六甲基二硅烷的合成方法 - Google Patents

六甲基二硅烷的合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100457762C
CN100457762C CNB2006101614260A CN200610161426A CN100457762C CN 100457762 C CN100457762 C CN 100457762C CN B2006101614260 A CNB2006101614260 A CN B2006101614260A CN 200610161426 A CN200610161426 A CN 200610161426A CN 100457762 C CN100457762 C CN 100457762C
Authority
CN
China
Prior art keywords
hexamethyldisilane
reactor
crown ether
synthetic method
trimethylchlorosilane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CNB2006101614260A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1974579A (zh
Inventor
张才山
陆灯宏
孙健
韦善美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YANGZHOU SANYOU SYNTHESIS CHEMICAL CO Ltd
Original Assignee
YANGZHOU SANYOU SYNTHESIS CHEMICAL CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YANGZHOU SANYOU SYNTHESIS CHEMICAL CO Ltd filed Critical YANGZHOU SANYOU SYNTHESIS CHEMICAL CO Ltd
Priority to CNB2006101614260A priority Critical patent/CN100457762C/zh
Publication of CN1974579A publication Critical patent/CN1974579A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100457762C publication Critical patent/CN100457762C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

六甲基二硅烷的合成方法，涉及一种化工工艺，无氧条件下，将投有二甲苯、冠醚、金属钠的反应釜内升温、搅拌，向反应釜内滴加三甲基氯硅烷，结束后，控制反应釜内温度，保温后，再降温至釜内温度为50℃±5℃时，向反应釜内滴加水，静置分层，通过油水分离器蒸馏脱水，得粗品六甲基二硅烷。本发明在冠醚参与下使用金属钠和三甲基氯硅烷反应，改变了金属钠的电位，提高金属钠的活性，使之与三甲基氯硅烷发生反应，粗品收率可达73.17%；本发明工艺简单、易于操控，便于工业化生产。

Description

六甲基二硅烷的合成方法
技术领域
本发明涉及一种化工工艺，特别是化学合成六甲基二硅烷的方法。
背景技术
当前有文献报道的六甲基二硅烷的合成工艺有两种：一是用金属锂和三甲基氯硅烷反应，但需要高温高压，常温常压下几乎不反应，不利于工业化生产；二是用金属钾和三甲基氯硅烷反应，虽然收率在75％左右，但金属钾非常昂贵，且原料紧张，加上金属钾非常活泼，极其易燃易爆，工艺过程很难控制，国内鲜有工业化生产。
发明内容
本发明目的在于发明一种六甲基二硅烷的合成方法，易于生产、方便控制、原料易得，生产成本低。
本发明技术方案是：无氧条件下，将反应釜投有二甲苯、15-冠醚-5、金属钠的反应釜内升温到95℃±5℃，并保持30±10分钟；搅拌条件下，向反应釜内滴加三甲基氯硅烷，待反应引发之后，控制反应釜内温度在95～105℃之间，再继续滴加三甲基氯硅烷，滴加结束后，控制反应釜内温度在110℃±5℃，保温4～6小时后，降温，反应釜内温度为50℃±5℃时，向反应釜内滴加水，静置分层，分去下层氯化钠水溶液，通过油水分离器蒸馏脱水，得粗品六甲基二硅烷。
本发明首次使用金属钠和三甲基氯硅烷反应，合成六甲基二硅烷。并且使用冠醚参与反应，来改变金属钠的电位，提高金属钠的活性，使之与三甲基氯硅烷发生反应，粗品收率可达73.17％；本发明工艺简单、易于操控，便于工业化生产。另外，反应副产物1(六甲基二硅氧烷)可以通过精馏提纯达到99％以上作为其他的有机合成原料；反应副产物2(氯化钠水溶液)可以浓缩得到95％以上的氯化钠固体，作为副产品出售，蒸馏水回收利用。
冠醚、金属钠和三甲基氯硅烷的投料摩尔比为：1.5～2.5∶1∶0.9～1.1。
选取上述各原料的投料比的优越性是：收率最高，且原料能被最大程度地利用。
采用氮气置换空气。目的是：金属钠反应活性很高，暴露在空气中时，遇水或潮气会猛烈反应放出氢气，大量放热，引起燃烧或爆炸。
先在反应釜中投入二甲苯和冠醚，密闭反应釜，用氮气置换，在轻微氮气流的吹扫下向反应釜内加入金属钠，再密闭反应釜。一次性投料的目的是：缩短金属钠与空气的接触时间，减少氧化，避免危险。
本发明中所述冠醚为15-冠醚-5，选用15-冠醚-5的意义是：能改变金属钠的电位，提高金属钠的活性。
由于粗品中含有副产品六甲基二硅氧烷和二甲苯、冠醚，为制得纯度较高的最终产品，将粗品六甲基二硅烷通过两次精馏制得含量99％以上的精制六甲基二硅烷。不但可提高产品的纯度，还可回收二甲苯、冠醚，降低生产成本。
将精馏分离制得的二甲苯和15-冠醚-5可以循环加入下一批物料中使用。
具体实施方式
例一：
向带有冷凝回流系统的干燥的1500L不锈钢反应釜内依次泵入200kg左右的二甲苯和550kg(2.5kmol)的15-冠醚-5，用氮气对密闭系统置换3～5次，最后一次向釜内补充氮气至略高于常压状态(0.01～0.02Mpa)，然后打开放空阀，在轻微氮气流的吹扫下，迅速通过人孔向釜内一次性加入金属钠28.8kg(1.25kmol)，盖上人孔盖，用氮气对密闭系统置换5次，最后一次向釜内补充氮气至略高于常压状态(0.01～0.02Mpa)，打开放空系统，使整个物料及其反应过程都处于氮气氛围的保护下。
通过夹套蒸汽加热，缓慢升温到95℃～100℃(升温过程需经过1小时)，并在该温度下保持0.5小时，待金属钠完全溶解后，开启搅拌，通过高位槽向反应釜内先滴加少量的三甲基氯硅烷，待反应引发之后，通过夹套冷却水，控制釜内温度在95～105℃之间，再向釜内缓慢滴加三甲基氯硅烷137.5kg(1.25kmol)，滴加过程需要1～1.5小时，滴加结束后，控制釜内温度在110℃，保温5小时。
然后降温到50℃～60℃，通过氮气加压，将物料缓慢压入另一个2000L的搪瓷反应釜内(该釜内预先加入了300公斤水，并用氮气对系统进行了3～5次的置换)，压料过程需要0.5小时，然后升温到微回流状态，搅拌0.5小时后降到常温(25℃左右)，停止搅拌，静置分层，从釜底分去下层氯化钠水溶液，再升温到回流状态，通过油水分离器进行蒸馏脱水得到含量为8.2％的无水六甲基二硅烷粗品825.5kg，收率为73.17％。
再将几批粗品合并，通过精馏塔分离得到副产物六甲基二硅氧烷、二甲苯、15-冠醚-5和含量95％以上的六甲基二硅烷。其中，六甲基二硅烷的精馏收率为98％。整个过程六甲基二硅烷总的收率为71.71％。
95％的六甲基二硅烷可以通过二次精馏得到99％以上的六甲基二硅烷，作为成品出售。
回收的二甲苯和15-冠醚-5可以重复使用。副产物1(六甲基二硅氧烷)可以通过进一步精馏提纯，作为原料用于其他有机合成；副产物2(氯化钠水溶液)可以通过蒸馏浓缩得到95％以上的氯化钠固体，作为副产品出售，蒸馏水回收利用。
例二：
向带有冷凝回流系统的干燥的1500L不锈钢反应釜内依次泵入300kg左右的二甲苯和440kg(2kmol)的15-冠醚-5，用氮气对密闭系统置换3～5次，最后一次向釜内补充氮气至略高于常压状态(0.01～0.02Mpa)，然后打开放空阀，在轻微氮气流的吹扫下，迅速通过人孔向釜内一次性加入金属钠30kg(1.30kmol)，盖上人孔盖，用氮气对密闭系统置换5次，最后一次向釜内补充氮气至略高于常压状态(0.01～0.02Mpa)，打开放空系统，使整个物料及其反应过程都处于氮气氛围的保护下。
通过夹套蒸汽加热，缓慢升温到95℃～100℃(升温过程需经过1小时)，并在该温度下保持0.5小时，待金属钠完全溶解后，开启搅拌，通过高位槽向反应釜内先滴加少量的三甲基氯硅烷，待反应引发之后，通过夹套冷却水，控制釜内温度在95～105℃之间，再向釜内缓慢滴加三甲基氯硅烷150kg(1.38kmol)，滴加过程需要1～1.5小时，滴加结束后，控制釜内温度在110℃，保温4小时。
然后降温到50℃～60℃，通过氮气加压，将物料缓慢压入另一个2000L的搪瓷反应釜内(该釜内预先加入了300公斤水，并用氮气对系统进行了3～5次的置换)，压料过程需要0.5小时，然后升温到微回流状态，搅拌0.5小时后降到常温(25℃左右)，停止搅拌，静置分层，从釜底分去下层氯化钠水溶液，再升温到回流状态，通过油水分离器进行蒸馏脱水得到含量为7.8％的无水六甲基二硅烷粗品828.5kg，收率为64.03％。
再将几批粗品合并，通过精馏塔分离得到副产物六甲基二硅氧烷、二甲苯、15-冠醚-5和含量95％以上的六甲基二硅烷。其中，六甲基二硅烷的精馏收率为98％。整个过程六甲基二硅烷总的收率为62.75％。
后处理同上。
例三：
向带有冷凝回流系统的干燥的1500L不锈钢反应釜内依次泵入250kg左右的二甲苯和550kg(2.5kmol)的15-冠醚-5，用氮气对密闭系统置换3～5次，最后一次向釜内补充氮气至略高于常压状态(0.01～0.02Mpa)，然后打开放空阀，在轻微氮气流的吹扫下，迅速通过人孔向釜内一次性加入金属钠23kg(1kmol)，盖上人孔盖，用氮气对密闭系统置换5次，最后一次向釜内补充氮气至略高于常压状态(0.01～0.02Mpa)，打开放空系统，使整个物料及其反应过程都处于氮气氛围的保护下。
通过夹套蒸汽加热，缓慢升温到95℃～100℃(升温过程需经过1小时)，并在该温度下保持0.5小时，待金属钠完全溶解后，点开启搅拌，通过高位槽向反应釜内先滴加少量的三甲基氯硅烷，待反应引发之后，通过夹套冷却水，控制釜内温度在95～105℃之间，再向釜内缓慢滴加三甲基氯硅烷100kg(0.92kmol)，滴加过程需要1～1.5小时，滴加结束后，控制釜内温度在110℃，保温6小时。
然后降温到50℃～60℃，通过氮气加压，将物料缓慢压入另一个2000L的搪瓷反应釜内(该釜内预先加入了300公斤水，并用氮气对系统进行了3～5次的置换)，压料过程需要0.5小时，然后升温到微回流状态，搅拌0.5小时后降到常温(25℃左右)，停止搅拌，静置分层，从釜底分去下层氯化钠水溶液，再升温到回流状态，通过油水分离器进行蒸馏脱水得到含量为5.3％的无水六甲基二硅烷粗品855kg，收率为67.35％。
再将几批粗品合并，通过精馏塔分离得到副产物六甲基二硅氧烷、二甲苯、15-冠醚-5和含量95％以上的六甲基二硅烷。其中，六甲基二硅烷的精馏收率为98％。整个过程六甲基二硅烷总的收率为66.00％。
后处理同上。
序号   冠醚(kmol)   金属钠(kmol)   三甲基氯硅烷(kmol) 投料摩尔比 收率(％)
  1   2.5   1.25   1.25   2∶1∶1   73.17
  2   2.0   1.30   1.38   1.5∶1∶1.06   64.03
  3   2.5   1.0   0.92   2.5∶1∶0.92   67.35

Claims (8)

1、六甲基二硅烷的合成方法，其特征在于，无氧条件下，将投有二甲苯、冠醚、金属钠的反应釜内升温到95℃～100℃，并保持30±10分钟；搅拌条件下，向反应釜内滴加三甲基氯硅烷，待反应引发之后，控制反应釜内温度在95～105℃之间，再继续滴加三甲基氯硅烷，滴加结束后，控制反应釜内温度在110℃±5℃，保温4～6小时后，降温，反应釜内温度为50℃±5℃时，向反应釜内滴加水，静置分层，分去下层氯化钠水溶液，通过油水分离器蒸馏脱水，得粗品六甲基二硅烷。
2、根据权利要求1所述六甲基二硅烷的合成方法，其特征在于冠醚、金属钠和三甲基氯硅烷的投料摩尔比为：1.5～2.5∶1∶0.9～1.1。
3、根据权利要求1所述六甲基二硅烷的合成方法，其特征在于反应釜中，采用氮气置换氧气。
4、根据权利要求3所述六甲基二硅烷的合成方法，其特征在于先在反应釜中投入二甲苯和冠醚，密闭反应釜，用氮气置换，在轻微氮气流的吹扫下向反应釜加入金属钠，再密闭反应釜。
5、根据权利要求1或2或3或4所述六甲基二硅烷的合成方法，其特征在于将粗品六甲基二硅烷精馏制得精制六甲基二硅烷。
6、根据权利要求1所述六甲基二硅烷的合成方法，其特征在于所述冠醚为15-冠醚-5。
7、根据权利要求6所述六甲基二硅烷的合成方法，其特征在于将粗品六甲基二硅烷精馏制得精制六甲基二硅烷。
8、根据权利要求7所述六甲基二硅烷的合成方法，其特征在于将精馏分离制得的二甲苯和15-冠醚-5循环加入下一批合成反应。
CNB2006101614260A 2006-12-11 2006-12-11 六甲基二硅烷的合成方法 Active CN100457762C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006101614260A CN100457762C (zh) 2006-12-11 2006-12-11 六甲基二硅烷的合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006101614260A CN100457762C (zh) 2006-12-11 2006-12-11 六甲基二硅烷的合成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1974579A CN1974579A (zh) 2007-06-06
CN100457762C true CN100457762C (zh) 2009-02-04

Family

ID=38124966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006101614260A Active CN100457762C (zh) 2006-12-11 2006-12-11 六甲基二硅烷的合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100457762C (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102718790A (zh) * 2012-06-08 2012-10-10 新亚强硅化学江苏有限公司 三甲基碘硅烷的制备工艺
CN108484658B (zh) * 2018-05-28 2020-09-25 宜昌兴越新材料有限公司 六甲基二硅氧烷生产方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1173498A (zh) * 1997-04-18 1998-02-18 中国科学院化学研究所 利用回收金属锂和回收四氢呋喃制备六甲基二硅烷的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1173498A (zh) * 1997-04-18 1998-02-18 中国科学院化学研究所 利用回收金属锂和回收四氢呋喃制备六甲基二硅烷的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Preparation of Decamethyltetrasilane and Its Lower Homologs. GLENN R. WILSON and RATHUR G. SMITH.J.Org.Chem.,Vol.26 . 1961
Preparation of Decamethyltetrasilane and Its Lower Homologs. GLENN R. WILSON and RATHUR G. SMITH.J.Org.Chem.,Vol.26 . 1961 *
助剂对二甲基二氯硅烷Wurtz聚合反应的影响. 李金辉等.有机硅材料，第19卷第2期. 2005
助剂对二甲基二氯硅烷Wurtz聚合反应的影响. 李金辉等.有机硅材料，第19卷第2期. 2005 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1974579A (zh) 2007-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100590107C (zh) 利用丁、辛醇残液生产混合丁醇、辛醇的方法
CN110218151B (zh) 一种塔釜闪蒸式热泵反应精馏制备丙酸丙酯的装置和方法
CN103012183A (zh) N，n-二乙基甲酰胺的制备方法
CN108409526B (zh) 一种一氯甲烷节能生产系统及方法
CN100457762C (zh) 六甲基二硅烷的合成方法
CN101619025A (zh) 一种正戊胺的连续式制备方法
CN109748791A (zh) 生产己二酸二甲酯的节能方法
CN109134217A (zh) 一种环己烷氧化法生产环己酮过程中氧化装置及氧化工艺改进方法
CN103044187A (zh) 一种生产氯乙烷的方法及系统
CN106608832B (zh) 液氨法与氨水法联产乙醇胺的工艺方法
CN102336672B (zh) 生产异戊胺的方法
CN103724370A (zh) 一种反应精馏耦合制备亚磷酸酯类化合物的工艺方法
CN110872226A (zh) 三氟乙酸的制备工艺
CN104418760B (zh) 一种连续除水的酰胺产品生产方法
CN112791680A (zh) 一种用于己二腈生产的镍磷络合物合成系统
CN110066261B (zh) 一种节能节水环保的制备糠醛的方法
CN104437265B (zh) 环己酮自缩合反应的制备装置
CN204939338U (zh) 一种焦化粗苯加氢工艺的反应系统
CN107652315A (zh) 六甲基二硅烷的合成方法
CN208907089U (zh) 一种环己烷氧化法生产环己酮过程中氧化装置
CN106745066A (zh) 制取、提纯氰化氢的安全工艺及系统
CN112409210A (zh) 一种己二酸氨化制己二腈的方法及其装置
CN113444122A (zh) 一种γ-氯丙基三氯硅烷的连续生产工艺与装置
CN101328113A (zh) 六氟丙酮的工业化生产方法
CN110818565A (zh) 一种酯交换法制备碳酸二甲酯的装置和工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant