CN1450069A - r－(2,3－环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种r－(2，3－环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的制备方法，采用三氯氢硅和无水甲醇按1.05∶1的摩尔数进行匹配，用－5～0℃的防冻液作冷却液，将两反应物滴加到反应釜中进行酯化反应，反应结束后经蒸馏获三甲氧基硅烷，然后将三甲氧基硅烷与缩水甘油醚按1∶1摩尔数进行匹配，在反应釜中加入催化剂(氯铂酸)在160～180℃的条件下进行合成反应，在138～186℃温度段内进行负压蒸馏，在整个制备过程中所用的冷却液均为－5～0℃的防冻液，这样能使酯化反应更充分，蒸馏分离更彻底，因而收率较高，总收率达到72.91％，产品的含量达到98％以上，其中的氯离子含量不到100ppm，使得三甲氧基硅烷的收率由原来的46％提高到56％左右，还能使后馏份与甲醇钠反应获得四甲氧基硅烷。
Description
技术领域：
本发明涉及r-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的一种制备方法。
背景技术：
r-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷是用于硅酮密封胶、聚氨酯胶粘剂、硅微粉、电子塑封料、玻璃纤维、合成绝缘子等行业。它是将三甲氧基硅烷HSi[OCH3]3与缩水甘油醚按1∶1.07的摩尔数进行匹配，在烧瓶中加入催化剂(氯铂酸)，在160～180℃条件下进行合成反应，然后将合成物在124～168℃下蒸馏便能得成品，其收率为62％左右，含量为96％，成品中氯离子含量≥200ppm。
上述合成反应中所用的三甲氧基硅烷HSi[OCH3]3是将三氯氢硅HSiCl3和甲醇CH3OH按1.05∶1的摩尔数进行匹配，用深井水冷却将两反应物滴加到反应釜中，使两者进行酯化反应，将酯化后的混合物进行蒸馏，得到46％左右的三甲氧基硅烷，25％左右的前馏份和6％左右的后馏份，前馏份和后馏份均作为废弃物；缩水甘油醚是市购产品。
由于在整个生产过程中，均采用深井水进行循环冷却，当气温升高时，循环水冷却效果差，因三氯氢硅的沸点较低只有31.8℃，冷却效果不好，三氯氢硅容易从放空管中挥发跑出，致使三甲氧基硅烷的收率不高(只有46％)，这样既浪费原料又污染环境；在合成过程中，由于冷却效果差，使得蒸馏分离不清，从而影响其收率，其收率只有62％，所得成品不仅含量不高只有96％，而且其中氯离子含量过高，大于200ppm。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种r-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的制备方法。
1、三甲氧基硅烷的制备：用三氯氢硅HSiCl3和无水甲醇CH3OH按1.05∶1的摩尔数进行匹配，用-5～0℃的防冻液作冷却液，将两反应物滴加到反应釜中进行酯化反应，反应结束后经蒸馏得到56％左右的三甲氧基硅烷，19％左右的前馏份和6％左右的后馏份，在前馏份中再加上适量的甲醇CH3OH，使之再进行再酯化反应，经蒸馏又可得8％左右的三甲氧基硅烷，因而三甲氧基硅烷的总收率为64％左右，而在后馏份中加入适量的甲醇钠，两者按1∶0.25的摩尔数进行配比，两者混合反应后，在116℃下蒸馏可得四甲氧基硅烷，四甲氧基硅烷是稀有的化工产品，市售价为1.2万左右，这样可使后馏物变废为宝。
2、r-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的合成：用三甲氧基硅烷HSi[OCH3]3与市购的缩水甘油醚在反应釜中合成反应，合成反应的温度设定在160～180℃之间，以氯铂酸为催化剂，合成数小时后，将合成物用蒸馏塔在126～186℃温度段内进行负压蒸馏，以-5～0℃防冻液作为冷凝管的冷却液，便能得成品，其特征是：三甲氧基硅烷与缩水甘油醚按1∶1的摩尔数进行匹配。
作为对本发明的改进，所述负压蒸馏的温度控制在138～168℃之间，在整个制备过程中，所用的冷却液均为防冻冷却液，冷却液的温度为-5～0℃。
由于在本发明所述的制备方法中，采用-5～0℃的的防冻液作冷却液，使得三甲氧基硅烷的收率由原来的46％提高到56％左右，还能使后馏份与甲醇钠反应获得四甲氧基硅烷，这样可使后馏份变废为宝；在合成反应中将三甲氧基硅烷与缩水甘油醚按1∶1的摩尔数进行匹配，在反应釜中加入催化剂(氯铂酸)在160～180℃的条件下进行合成反应，在138～186℃温度段内进行负压蒸馏，在蒸馏过程所用的冷却液也是防冻液，冷却液的温度控制在-5～0℃，这样能使合成反应更充分，蒸馏分离更彻底，因而收率较高，其总收率达到72.91％，产品的含量达到98％以上，其中的氯离子含量不到100ppm。
附图说明：
附图为本发明的工艺流程图；
具体实施方式：
制备r-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的工艺流程如附图所示，其具体方法如下：
1、三甲氧基硅烷的制备：将三氯氢硅和甲醇按1.05∶1的摩尔数进行匹配，以-5～0℃的盐水作冷却液，将两反应物滴加到反应釜中进行酯化反应，酯化反应后，用蒸馏塔进行蒸馏，蒸馏温度为100℃，这样可得到56％左右的三甲氧基硅烷，25％左右的前馏份和6％左右的后馏份，在前馏份中加入适量的甲醇，使它们进行再酯化反应，从中又可获得8％左右的三甲氧基硅烷；而在后馏份中加入适量的甲醇钠，两者按1∶0.25的摩尔数进行匹配，使它们混合并反应，在116℃下蒸馏便可得四甲氧基硅烷。
2、r-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的合成：将三甲氧基硅烷HSi[OCH3]3与市购的缩水甘油醚按1∶1的摩尔数进行匹配，在不锈钢反应釜中加入240Kg两反应物，进行合成反应，合成反应的温度设定在160℃，以氯铂酸为催化剂，合成数3小时后，将合成物用蒸馏塔在130℃条件下进行负压蒸馏，可得到175Kg成品，其收率为72.91％，在整个蒸馏过程中，也用-5～0℃的盐水作冷却液。
Claims (2)
1、一种制备r-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的方法，用三甲氧基硅烷与缩水甘油醚在反应釜中合成反应，合成反应的温度设定在160℃～180℃之间，以氯铂酸作催化剂，合成数小时后，将合成物用蒸馏塔内进行负压蒸馏，负压蒸馏的温度在126℃～186℃之间，蒸馏所得即为r-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，其特征是：三甲氧基硅烷与缩水甘油醚按1∶1的摩尔数进行匹配；在整个制备过程中，所使用的冷却液均为-5℃-0℃的防冻液。
2、根据权利要求1所述制备r-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的方法，其特征是：所述负压蒸馏的温度为138℃～168℃，所述防冻液为氯化钠溶液。
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