CN115181123A - 裂解法制备甲基二甲氧基硅烷的方法及甲基二甲氧基硅烷 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种裂解法制备甲基二甲氧基硅烷方法及甲基二甲氧基硅烷，该方法包括：S1.将催化剂和稳定剂加入反应器中搅拌，再加入直链含氢硅油，继续搅拌；S2.向反应器内部通入氮气，进行氮气置换；S3.加热升温至指定温度后，加入一部分的原甲酸三甲酯溶液和引发剂的混合溶液，并通入氮气进行反应；S4.变速滴加剩余的原甲酸三甲酯和引发剂混合溶液；S5.反应结束后过滤得到产品，再加入适量的醋酸抑制聚合反应发生，随后进行减压精馏，得到甲基二甲氧基硅烷。该甲基二甲氧基硅烷纯度为97％以上，摩尔收率提高至89％左右，该方法工艺原料储存和使用安全，操作简单、方便，还能降低制备成本和设备维护成本。
Description
技术领域
本发明属于硅烷偶联剂技术领域，具体涉及一种裂解法制备甲基二甲氧基硅烷方法及甲基二甲氧基硅烷。
背景技术
甲基二甲氧基硅烷是一种重要的有机硅中间体。由于含有可水解的硅甲氧基，且水解速度适中，因此可实现深层固化，是一种性能优良的封端剂，也是制备含氢硅油、加成型硅橡胶及硅树脂等的重要原料，并能改善许多共聚物的物理化学性能。它同时含有活泼的硅氢键，在贵金属铂、锗、铱等催化剂作用下，通过硅氢加成反应，可引入不同的官能团，得到各种硅烷偶联剂。
申请人发现：目前现有甲基二甲氧基硅烷合成工艺可以分为以下几种：
第一种制备方法为醇解法工艺，即通过甲基二氯硅烷与甲醇发生分步醇解反应制得。该合成工艺虽然简单，但是在醇解过程中有大量的HCl气体产生。在HCl气体的存在下，硅氢键易断裂，同时未及时排出的HCl气体与甲醇生成的少量水会导致原料和产物发生水解、缩聚等一系列的副反应，使目标产物收率降低，导致纯度不高。另外由于HCl的存在，反应装置需要耐腐蚀，因此设备购置成本和维护成本较大。
第二种制备方法为解聚法工艺，如专利号为EP 102061的专利介绍，含氢硅油与甲基三甲氧基硅烷在四丁氧基锆催化下于100～200℃混料反应约3h，反应过程中将产物迅速馏出以抑制副反应，收集60～61℃馏分即为甲基二甲氧基硅烷产品。此法工艺简单，无腐蚀性物质产生，且收率能达到86％，但反应会产生大量难以处理的高沸物，且有少量甲醇副产难以与产品彻底分离；同时由于是高温反应，能耗大也是不可忽视的问题，因此工业化生产意义不大。
第三种制备方法为基团交换法工艺，如专利号为CN02139223的专利介绍，使甲基二氯硅烷与甲基三甲氧基硅烷在反应器中充分接触，反应温度30～120℃，得到主产物甲基二甲氧基硅烷及甲基二甲氧基氯硅烷等副产物，再通过连续分离收集甲基二甲氧基硅烷成品。此法工艺相对简单，成本也不高，但反应过程中不可避免会产生甲基甲氧基氯硅烷、甲基二甲氧基氯硅烷等副产物，造成产品分离困难、收率较低等问题，难以进行工业化生产。
针对目前甲基二甲氧基硅烷的合成工艺许多问题，有必要研究一种甲基二甲氧基硅烷的制备方法解决现有合成工艺的不足，以实现工业化生产。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种裂解法制备甲基二甲氧基硅烷方法，以及采用该制备方法制得的甲基二甲氧基硅烷。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明提供了一种裂解法制备甲基二甲氧基硅烷方法，采用直链含氢硅油与原甲酸三甲酯溶液在添加催化剂的条件下进行裂解反应得到甲基二甲氧基硅烷，具体包括：
S1.将催化剂和稳定剂加入到反应器中搅拌，再加入直链含氢硅油，继续搅拌；
S2.向反应器内部通入氮气，进行氮气置换；
S3.加热升温至指定温度后，加入部分的原甲酸三甲酯溶液和引发剂的混合溶液，随后通入氮气进行反应；
S4.变速滴加剩余的原甲酸三甲酯和引发剂的混合溶液；
S5.反应结束后过滤得到产品，再加入适量的醋酸抑制聚合反应发生，随后进行减压精馏，得到甲基二甲氧基硅烷。
进一步地，所述直链含氢硅油的粘度为10～120mPa·s。
进一步地，S1中的所述催化剂为浓硫酸，且其质量是直链含氢硅油质量的1％～5％。
进一步地，S3中的引发剂为甲醇，且其质量是直链含氢硅油质量的1％～5％。
进一步地，S1中的所述稳定剂为苯基缩水甘油醚、乙二醇二环氧丙脂醚、正丁基缩水甘油醚的一种或几种，且其质量是直链含氢硅油质量的0.01％～0.1％。
进一步地，所述原甲酸三甲酯与直链含氢硅油的质量比为1:1～10:1。
进一步地，S3中加入的原甲酸三甲酯和引发剂混合液的质量占总原甲酸三甲酯和引发剂混合液质量的5％～10％。
进一步地，S3中通入氮气的气速为0～10ml/min。
进一步地，S4中变速滴加的剩余的原甲酸三甲酯和引发剂混合液质量占总原甲酸三甲酯和引发剂混合液的95％～90％。
进一步地，S4的变速滴加剩余的原甲酸三甲酯与引发剂混合液具体为：开始时在2～4h内滴加一半质量的剩余混合液，再在1～2h内滴加另一半质量的剩余混合液，滴加结束后继续搅拌的时间为1～2h，总反应时间控制在4～8h。
进一步地，S5中加入所述醋酸的质量为直链含氢硅油质量的0.01％～0.1％。
本发明还提供了一种甲基二甲氧基硅烷，采用上述的裂解法制备甲基二甲氧基硅烷方法制备而成。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明所述甲基二甲氧基硅烷的制备方法一方面能够制备出纯度为97％(GC)以上、pH为7左右的甲基二甲氧基硅烷，还能够将甲基二甲氧基硅烷的摩尔收率明显提高至89％左右，第二方面使工艺步骤得到简化，操作简单、方便，解决了现有醇解法制备甲基二甲氧基硅烷工艺的许多不足之处，第三方面通过采用低成本的直链含氢硅油与原甲酸三甲酯反应，减少了制备成本，且无HCl产生，设备无需耐酸性要求，降低了设备的维护成本，同时提高了产品的质量，满足了下游产品的使用要求，是一种适用于工业化生产甲基二甲氧基硅烷的工艺方法。
附图说明
图1是本发明所述甲基二甲氧基硅烷的制备方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中所使用的实验室实验装置的结构示意图；
附图标记：1、油浴锅，2、电磁搅拌器，3、四口烧瓶，4、蛇形冷凝管，5、恒压滴液漏斗，6、温度计。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1，本发明提供了一种甲基二甲氧基硅烷的制备方法，包括：
步骤S1.将催化剂和稳定剂加入预热的反应器中搅拌，再加入直链含氢硅油，继续搅拌；其中，预热反应器的具体过程为：先开启冷凝水开关，然后打开油浴锅加热开关，对反应器进行加热升温至40℃～70℃；所述直链含氢硅油在25℃时的粘度为10～120mPa·s，所述催化剂为浓硫酸，且其质量是直链含氢硅油质量的1％～5％；所述稳定剂为苯基缩水甘油醚、乙二醇二环氧丙脂醚、正丁基缩水甘油醚的一种或几种，且其质量是直链含氢硅油质量的0.01％～0.1％(优选0.05％～0.1％)。
步骤S2.向反应器内通入氮气，进行氮气置换；其中置换次数为多次，优选3次。
步骤S3.加热升温至指定温度(40℃～70℃)后，加入一部分的原甲酸三甲酯溶液和引发剂的混合溶液，随后通入氮气进行反应；具体可以为：通过油浴锅对反应器加热升温至指定温度(40℃～70℃)后，采用恒压滴液漏斗往反应器内加入部分的原甲酸三甲酯溶液和引发剂的混合溶液，然后向反应器内通入氮气进行反应(即原甲酸三甲酯与含氢硅油反应，此过程通过通入氮气能够加速产物形成)；其中，该原甲酸三甲酯溶液和引发剂的混合溶液应当在步骤S2通入氮气之前加入到恒压滴液漏斗中。
步骤S4.变速滴加剩余的原甲酸三甲酯和引发剂的混合溶液；具体可以为：通过恒压滴加漏斗将剩余的混合液变速滴加至反应器内，其中变速滴加过程具体为：开始时慢速在2～4h滴加完一半的剩余混合液，再在1～2h快速滴加另一半的剩余混合液，滴加结束后继续搅拌的时间为1～2h，总反应时间控制在4～8h。
步骤S5.反应结束后过滤得到产品，再加入适量的醋酸抑制聚合反应发生，随后进行精馏，得到纯度≥97％的甲基二甲氧基硅烷，其中加入所述醋酸的质量为直链含氢硅油质量的0.01％～0.1％，而且该精馏采用减压精馏，有效减少产物聚合，提高产物收率。
本发明所述甲基二甲氧基硅烷的制备方法的反应方程式如下：
其主要副反应如下所示：
CH3SiH(OCH3)2+H2O→CH3OH+聚硅氧烷
CH3SiH(OCH3)2+CH3OH→CH3Si(OCH3)3+H2
本发明所述甲基二甲氧基硅烷的制备方法一方面能够制备出纯度为97％(GC)以上、pH为7左右的甲基二甲氧基硅烷，还能够将甲基二甲氧基硅烷的摩尔收率明显提高至89％左右，第二方面使工艺步骤得到简化，操作简单、方便，解决了现有醇解法制备甲基二甲氧基硅烷工艺的许多不足之处，第三方面通过采用低成本的直链含氢硅油与原甲酸三甲酯反应，减少了制备成本，且无HCl产生，设备无需耐酸性要求，降低了设备的维护成本，同时提高了产品的质量，满足了下游产品的使用要求，是一种适用于工业化生产甲基二甲氧基硅烷的工艺方法。
在一种可能实施的方案中，为了进一步提高产物的收率和选择性，所述原甲酸三甲酯与直链含氢硅油的质量比为1∶1～10∶1(优选1∶1～5∶1)，所述引发剂为甲醇，且其质量是直链含氢硅油质量的1％～5％；
在一种可能实施的方案中，S3中通入的氮气气速为0～10ml/min，能够加速产物生成。
下面通过实施例进一步说明本发明所述的裂解法制备甲基二甲氧基硅烷方法及甲基二甲氧基硅烷。
【实施例1】
本实施例甲基二甲氧基硅烷的制备方法，采用的实验室实验装置如图2所示，包括有油浴锅1、电磁搅拌器2、四口烧瓶3、蛇形冷凝管4、恒压滴液漏斗5和温度计6。所述制备方法具体实施过程如下：
按要求搭建好装置，在恒压滴液漏斗5中加入已经充分混合的120g原甲酸三甲酯和0.96g的甲醇混合溶液。在配备有电磁搅拌器2的四口烧瓶3中加入0.24g的浓硫酸，随后加入120g粘度为10mPa·s的含氢硅油以及0.06g的稳定剂苯基缩水甘油醚。打开循环水开关，打开电磁搅拌器2开关，搅拌10min。随后打开油浴锅1加热开关并将油温升到50℃。随后打开恒压滴液漏斗5开关，将12.01g的原甲酸三甲酯和甲醇的混合溶液加入四口烧瓶3中，打开氮气开关，将氮气的气速设为10ml/min进行反应。四口烧瓶3中的另一个出口连接着带有蛇形冷凝管4的前馏分罐，将低沸点的组分冷却到前馏分罐中。恒压滴液漏斗5中的剩余的108.95g的原甲酸三甲酯和甲醇混合溶液采用变速滴加，反应第2h内滴完54.48g的剩余混合液，反应第3h内滴完108.95g的剩余混合液。总反应时间为4h，其中滴加时间为3h，随后再搅拌1h。反应结束后取出粗产品，加入0.06g的醋酸抑制剂，再进行精馏，收集60℃～61℃的馏分，得到了甲基二甲氧基硅烷产品；经检测，该甲基二甲氧基硅烷的摩尔收率为89.3％，产品含量为97.2％(GC)，产品pH为7左右。
【实施例2】
本实施例甲基二甲氧基硅烷的制备方法，采用与实施例1相同的实验室实验装置来实施，具体过程如下：
按要求搭建好装置，在恒压滴液漏斗5中加入已经充分混合的217g原甲酸三甲酯和3.6g的甲醇混合溶液。在配备有电磁搅拌器2的四口烧瓶3中加入0.36g浓硫酸，随后加入120g粘度为23mPa·s的含氢硅油以及0.12g的稳定剂(0.4g正丁基缩水甘油醚和0.6g苯基缩水甘油醚以及0.2g乙二醇二环氧丙脂醚)。打开循环水开关，打开电磁搅拌器2开关，搅拌10min。随后打开油浴锅1加热开关并将油温升到60℃。随后打开恒压滴液漏斗5开关，将11.03g的原甲酸三甲酯和甲醇混合溶液加入到四口烧瓶3，接着打开氮气开关，将氮气的气速设为0ml/min开始反应。四口烧瓶3中的另一个出口连接着带有蛇形冷凝管4的前馏分罐，将低沸点的组分冷却到前馏分罐中。恒压滴液漏斗5中的剩余的209.57g的原甲酸三甲酯甲醇混合溶液采用变速滴加，即，反应第4h内滴完104.79的剩余混合液，反应第5h内滴完209.57g的剩余混合液。总反应时间为7h，其中滴加时间为5h，随后再搅拌2h。反应结束后取出粗产品后加入0.12g的醋酸抑制剂，随后进行精馏，收集60℃～61℃的馏分，得到了甲基二甲氧基硅烷产品；经检测，该甲基二甲氧基硅烷的摩尔收率为89.1％，产品含量为97.5％(GC)，产品pH为7左右。
【实施例3】
本实施例甲基二甲氧基硅烷的制备方法，采用与实施例1相同的实验室实验装置来实施，具体过程如下：
按要求搭建好装置，在恒压滴液漏斗5中加入已经混合充分的600g原甲酸三甲酯和5.7g甲醇混合溶液。在配备有电磁搅拌器2的四口烧瓶3中加入0.3g的浓硫酸，随后加入120g粘度为44mPa·s的含氢硅油和0.10g的稳定剂(0.4g正丁基缩水甘油醚和0.6g苯基缩水甘油醚)。打开循环水开关，打开电磁搅拌器2开关，搅拌10min。随后打开油浴锅1加热开关并将油温升到70℃。随后打开恒压滴液漏斗5开关，将60.57g的原甲酸三甲酯和甲醇混合溶液加入四口烧瓶3打开氮气开关，将氮气的气速设为10ml/min中进行反应。四口烧瓶3中的另一个出口连接着带有蛇形冷凝管4的前馏分罐，将低沸点的组分冷却到前馏分罐中。恒压滴液漏斗5中的剩余的545.13g的原甲酸三甲酯和甲醇混合溶液采用变速滴加，即，反应第3h内滴完272.57g的混合液，反应第5h内滴完545.13g混合液。总反应时间为6h，其中滴加时间为5h，随后再搅拌1h。反应结束后取出粗产品，加入0.10g的醋酸抑制剂，随后进行精馏，收集60℃～61℃的馏分，得到了甲基二甲氧基硅烷产品；经检测，该甲基二甲氧基硅烷的摩尔收率为89.6％，产品含量为97.8％(GC)，产品pH为7左右。
【实施例4】
本实施例甲基二甲氧基硅烷的制备方法，采用与实施例1相同的实验室实验装置来实施，具体过程如下：
按要求搭建好装置，在恒压滴液漏斗5中加入已经混合充分的300g原甲酸三甲酯和3.6g甲醇混合溶液。在配备有电磁搅拌器2的四口烧瓶3中加入0.72g浓硫酸，随后加入120g粘度为57mPa·s左右的含氢硅油以及0.12g的稳定剂正丁基缩水甘油醚。打开循环水开关，打开电磁搅拌器2开关，搅拌10min。随后打开油浴锅1加热开关并将油温升到70℃。随后打开恒压滴液漏斗5开关，将30.36g的原甲酸三甲酯和甲醇混合溶液滴入四口烧瓶3中，打开氮气开关，将氮气的气速设为5ml/min进行反应。四口烧瓶3中的另一个出口连接着带有蛇形冷凝管4的前馏分罐，将低沸点的组分冷却到前馏分罐中。恒压滴液漏斗5中的剩余的273.24g原甲酸三甲酯和甲醇混合溶液采用变速滴加，反应第3h内滴完136.62g的剩余混合液，反应第4h内滴完273.24g的剩余混合液。总反应时间为5h，其中滴加时间为4h，随后再搅拌1h。反应结束后取出粗产品后加入0.10g的醋酸抑制剂，随后进行精馏，收集60℃～61℃的馏分，得到了甲基二甲氧基硅烷产品；经检测，该甲基二甲氧基硅烷的摩尔收率为89.1％，产品含量为98.2％(GC)，产品pH为7左右。
【实施例5】
本实施例甲基二甲氧基硅烷的制备方法，采用与实施例1相同的实验室实验装置来实施，具体过程如下：
按要求搭建好装置，在恒压滴液漏斗5中加入已经提前混合充分的217g原甲酸三甲酯和3.6g甲醇混合溶液。在配备有电磁搅拌器2的四口烧瓶3中加入4.32g浓硫酸，随后加入120g粘度为70mPa·s的含氢硅油以及0.10g的稳定剂乙二醇二环氧丙脂醚。打开循环水开关，打开电磁搅拌器2开关，搅拌10min。随后打开油浴锅1加热开关并将油温升到60℃，随后打开恒压滴液漏斗5开关，将17.65g的原甲酸三甲酯和甲醇混合溶液加入四口烧瓶3中，打开氮气开关，将氮气的气速设为9ml/min进行反应。四口烧瓶3中的另一个出口连接着带有蛇形冷凝管4的前馏分罐，将低沸点的组分冷却到前馏分罐中。恒压滴液漏斗5中剩余的原甲酸三甲酯和甲醇混合溶液采用变速滴加，即，反应第2h内滴完101.48g的剩余混合溶液，反应第3h内滴完220.95g的剩余混合溶液。总反应时间为7h，其中滴加时间为3h，随后再搅拌4h。反应结束后取出粗产品后加入0.12g的醋酸抑制剂，随后进行精馏，收集60℃～61℃的馏分，得到了甲基二甲氧基硅烷产品；经检测，该甲基二甲氧基硅烷的摩尔收率为89.5％，产品含量为97.1％(GC)，产品pH为7左右。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (11)
1.一种裂解法制备甲基二甲氧基硅烷方法，其特征在于，采用直链含氢硅油与原甲酸三甲酯溶液在添加催化剂的条件下进行裂解反应得到纯度≥97％的甲基二甲氧基硅烷，具体包括：
S1.将催化剂和稳定剂加入到反应器中搅拌，再加入直链含氢硅油，继续搅拌；
S2.向反应器内部通入氮气，进行氮气置换；
S3.加热升温至指定温度后，加入一部分的原甲酸三甲酯溶液和引发剂的混合溶液，并通入氮气后进行反应；
S4.采用变速滴加剩余的原甲酸三甲酯和引发剂混合溶液；
S5.反应结束后过滤得到产品，再加入适量的醋酸抑制聚合反应发生，随后进行减压精馏，得到甲基二甲氧基硅烷。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述直链含氢硅油的粘度为10～120mPa·s。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，S1中的所述催化剂为浓硫酸，且其质量是直链含氢硅油质量的1％～5％。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，S3中的引发剂为甲醇，且其质量是直链含氢硅油质量的1％～5％。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，S1中的所述稳定剂为苯基缩水甘油醚、乙二醇二环氧丙脂醚、正丁基缩水甘油醚的一种或几种，且其质量是直链含氢硅油质量的0.01％～0.1％。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述原甲酸三甲酯与直链含氢硅油的质量比为1:1～10:1。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，S3中氮气的气速为0～10ml/min。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，S3中加入的原甲酸三甲酯和引发剂混合液的质量占总原甲酸三甲酯和引发剂混合液质量的5％～10％。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，S4变速滴加的剩余的原甲酸三甲酯和引发剂混合液质量占总原甲酸三甲酯和引发剂混合液的95％～90％，具体变速滴加的操作为：开始时在2～4h内滴加一半质量的剩余的混合液，再在1～2h内滴加另一半质量的剩余混合液，滴加结束后继续搅拌的时间为1～2h，总反应时间控制在4～8h。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，S5中加入所述醋酸的质量为直链含氢硅油质量的0.01％～0.1％。
11.一种甲基二甲氧基硅烷，其特征在于，采用权利要求1-10中任一所述的裂解法制备甲基二甲氧基硅烷方法制备而成。
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Citations (5)
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| JPH10251276A (ja) * | 1997-03-07 | 1998-09-22 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | ジメトキシメチルシランの製造方法 |
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| JPH10251275A (ja) * | 1997-03-07 | 1998-09-22 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | ジメトキシメチルシランの製造法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0859837A (ja) * | 1994-06-15 | 1996-03-05 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | アルコキシシランの製造方法 |
| JPH10251276A (ja) * | 1997-03-07 | 1998-09-22 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | ジメトキシメチルシランの製造方法 |
| JPH10251274A (ja) * | 1997-03-07 | 1998-09-22 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | ジメトキシメチルシランの製法 |
| JPH10251275A (ja) * | 1997-03-07 | 1998-09-22 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | ジメトキシメチルシランの製造法 |
| CN110128464A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-08-16 | 荆州市江汉精细化工有限公司 | 一种甲基二甲氧基硅烷的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 幸松民等: "有机硅合成工艺及产品应用", 30 September 2000, 化学工业出版社, pages: 164 * |
| 徐晓强;林艳;傅人俊;: "甲基二乙氧基硅烷的合成", 有机硅材料, no. 02 * |
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