CS232487B1 - Způsob přípravy difenylsilandiolu - Google Patents

Abstract

Vynález se vztahuje k přípravě difenylsilandiolu v rozpouštědle. Uvedeného tíěeíu se dosáhne podle vynálezu tak, že difenyldichlorsilan se za intenzivního míchání a teploty nepřevyšující 60 °C připustí do 1 až lOOnásobného hmotnostního množství organického rozpouštědla obecného vzorce RGOX, kde R znamená vodík nebo alkyl o 1 až 3 atomech uhlíku a X znamená alkyl nebo alkoxyl o 1 až 5 atomech uhlíku s podmínkou, že pokud R znamená vodík, X znamená pouze alkoxyl o vymgzeném poítu atomů uhlíku, přičemž alespoň jeden ze dvojice R a X obsahuje nejméně 2 atomy uhlíku a 1 až lOOnásobného hmotnostního množství vody, načež se ke vzniklému roztoku hydroiyzatu přidá aromatický uhlovodík nebo směs aromatických uhlovodíků o vyšší teplotě varu než má použité organické rozpouštědlo, organické rozpouštědlo se oddestiluje a difenylsilandiol se izoluje.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy difenylsilandiolu z difenyldichlorsilanu.

Je známo, že u plněných organopolysiloxanových směsí se během Času mění jejich vlastnosti. Tato změna směřující k tuhému charakteru směsi může být nežádoucí a někdy je nutné směs před dalSiffl zpracováním znovu uvést do tvárnějšího stavu (replastikace).

Přídavek difenylsilandiolu použitý při připravě plněná směsi omazi nežádoucí ztužovánl, případně sníží Sasové a energetické nároky na uvedení směsi do stavu vhodného pro dalěí zpracování.

Pro tyto úěely je vhodné, aby difenylsilandiol byl v jemné formě, prostý aglomeřátů a obsahoval co nejmenší množství anorganických látek, což má význam zejména pro splnění vysokých elektrotechnických nároků.

Difenylsilandiol může být využit též jako výchozí složka při přípravě dalěích sloučenin. Při připravě difenylsilandiolu z difenyldichlorsilanu může být pracováno jak v rozpouštědle difenylsilandiolu, tak bez něho.

Pokud je příprava vedena v rozpouštědle (například USA patent 2 646 441), je třeba k neutralizaci použít činidla nevyvolávající příliš alkalickou reakci, jako jsou například hydrogenuhliěitany alkalických kovů.

Ovšem reaktivita těchto sloučenin v bezvodém prostředí není příliě vysoké, takže uplatnění nacházejí reakce vedoucí ke vzniku polykondenzátů, snižujfcí výtěžek monomerního diolu.

Při bezrozpouštědlových postupech je vznikající diol ve vodném prostředí nerozpustný a jsou vytvořeny podmínky pro uzavření výchozích látek, produktů neutralizace a polykondenzátů v ěásticieh diolu.

K neutralizaci se používají alkalické uhličitany, hydrogenuhličitany, eventuálně jejich směsi s alkalickými hydroxidy (například NSR patent 1 618 403 a NSR patent 2 342 3,3)· V izolovaném diolu je třeba snížit obsah anorganických látek,' což se děje vypíráním vodou.

Toto je však zdlouhavé a nedokonalé. NSR patent 2 342 313 uvádí obsah chloru 0,2 g na Kg produktu a pro postup dle NSR patentu 1 6,8 403 dokonce obsah 2 g chloru na kg produktu a obsah polykondenzátů 5 - 10 96 hmot., respektive ,0 - 20 96 hmot.

Zvýšený .obsah polykondenzátů vede k požadavku použití mlecích přísad při mletí diolu. Bezrozpouštědlové postupy mají dále tu nevýhodu, že pokud dojde k poruše optimálního průběhu hydrolýzy (například vlivem technické závady), stoupne v diolu obsah polykondenzátů a anorganických látek a tato snížená kvalita je v rámci použitého technologického postupu neopravitelná.

Rozpouštědlové a bezrozpouštědlové postupy přípravy lze spolu kombinovat. Například diol izolovaný z vodného prostředí je rozpuštěn v acetonu (USA patent 2 899 453), neutralizován hydrogenuhličitanem a po odstranění anorganických solí filtrací je diol z acetonového roztoku vysrážen vodou.

Je zřejmé, že bezrozpouštědlové postupy nemohou poskytnout produkt vysoké ěistoty jak z hlediska obsahu chloridových iontů, tak z hlediska obsahu polykondenzátů a nečistot pocházejících z výchozího difenyldichlorsilanu.

Nyní bylo nalezeno, že difenylsilandiol v dobrém výtěžku a kvalitě lze připravit tak, že difenyldichlorsilan se za intenzivního míchání a teploty nepřevyšující 60 °C připustí do 1 až lOOnásobného hmotnostního množství organického rozpouštědla obecného vzorce RCOX, kde R znamená vodík nebo alkyl o t až 3 atomech uhlíku a X znamená alkyl nebo alkoxyl o 1 až 5 atomech uhlíku s podmínkou, že pokud R znamená vodík, X znamená pouze alkoxyl o. vymezeném počtu atomů uhlíku, přičemž alespoň jeden ze dvojice R a X obsahuje nejméně 2 atomy uhlíku s 1 ež tOOnásobného hmotnostního množství vody, načež se ke vzniklému roztoku hydrolyzátu přidá aromatický uhlovodík nebo směs aromatických uhlovodíků o vyšší teplotě varu než mé použité organické rozpouštědlo, organické rozpouštědlo se oddestiluje a difenylsilandiol se izoluje.

Aromatický uhlovodík nebo směs aromatických uhlovodíků nebo jejich část lze přidat místo k získanému hydrolyzátu již k výchozím složkám.

Roztok hydrolyzátu lze promýt vodou, případně za přídavku alkalického činidla, výhodně čpavkové vody, a zfiltrovat.

Nalezený postup je výhodný tím, že hydrolýza difenyldichlorsilanu probíhá rychle, bez vývoje vedlejších plynných zplodin, způsobujících pěnění reakční směsi jako je tomu při použití uhličitanů a hydrogenuhličitanů, rozpouštědlovou vrstvu lze promýt, případně neutralizovat a snížit tak nebezpeSí kondenzace v dalším postupu.

Získaný roztok- je možno zfiltrovat k odstranění gelovitých podílů pocházejících z nečistot z výchozího difenyldichlorsilanu, případně jiných mechanických nečistot a tak dále zvýžit kvalitu konečného produktu.

jí

Aplikací uhlovodíku ze skupiny aromátů, které se vyznačují vyšší rozpustností pro polykondenzáty a některé nečistoty z výchozího difenyldichlorsilanu než pro difenylsilandiol, lze dále selektivně snížit obsah nečistot v produktu.

Vzhledem k požadavku Qddeetilování níževroucího organického rozpouštědla z jeho směsi 8 uhlovodíkem, je žádoucí dostatečný rozdíl jejich teplot varu a z hlediska oddestilovaného množství je výhodné netvoří-li spolu azeotropní směs.

V zájmu menšího rozptylu velikosti částic difenylsilandiolu je vhodné provedení destilace organického rozpouštědla za dobrého promíchávání směsi.

Vzhledem ke kondenzačním vlastnostem silanolu je vhodné provedení destilace při nižších teplotách, což je umožněno jednak výběrem vhodného uhlovodíku, .‘jednak provedením destilace za sníženého tlaku.

Volba uhlovodíku s relativně nízkou teplotou varu usnadňuje jeho pozdější odstranění z jeho směsi e difenylsilandiolem.

Dále uvedené příklady znázorňují provedení postupu dle vynálezu, aniž by jej omezovaly Si vymezovaly.

ř ř í k' 1 a d 1.

Do baňky bylo předloženo 600 g vody, 400 g toluenu, 700 g etylacetátu a za chlazení na 14 - 16 °C bylo za intenzivního míchání směsi* připuštěno během 13 minut 100 g technického difenyldichlorsilanu o čistotě 98,55 % hmot.

Po odpuštění dolní vrstvy byla rozpouštědlová vrstva promyta 6krát 100 g vody, zf iltrována a za míchání a sníženého tlaku byly oddeetilovány níže vroucí podíly. Destilační zbytek byl ochlasen, zfiltreván, filtrační koláč byl promýt 3krát 75 g toluenu a zbaven toluenu prosáváním vzduchu.

232*67

Bylo získáno 81 g produktu v podobě drobných jehliček a obsahem 1,4 ppm Cl. Výtěžek představuje 96,2' % teorie difenylsilandiolu.

Příklad 2

So baňky bylo předloženo 1 500 g vody, 1 000 g toluenu, 1 750 g etylacetátu a za stejných podmínek jako v příkladu 1 bylo připuštěno během 30 minut 250 g difenyldichlorsilanu stejná kvality jako v přikladu t. Další postup byl stejný jako v příkladu 1 s tím rozdílem, ža bylo proaýváno dávkami 250 g vody a ke druhá promývací vodě bylo přidáno 5 ml Čpavková vody a koncentraci NH^ 25 % hmot. a filtrační koláč byl promyt 3krát 125 g toluenu. Bylo získáno 204 g produktu, což představuje 96,9 % teorie difenylsilandiolu. Obsah 01 byl 0,3 PPW·

Přiklad 3

So baňky bylo předloženo 600 g vody, 600 g etylacetátu a za chlazení 15 - 20 °C bylo ze intenzivního míchání během 10 minut připuštěno 100 g difenyldichlorsilanu stejné kvality jako v příkladu 1.

Salěí postup byl stejný'jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že bylo promyto 4krát a k k první promývací vodě bylo přidáno 1,2 ml čpavkové vody, před destilací bylo přidáno 400 g toluenu a filtrační koláč byl promyt 3krát 100 g toluenu.

Získáno bylo 81,2 g produktu (96,2 % teorie) s obsahem 1 ppm Cl.

Příklad 4

Do' předložené směsi 500 g vody, 350 g etylacetátu a 300 g toluenu bylo během 10 minut při teplotě 14 - ,6 °0 připuštěno 50 g difenyldichlorsilanu o čistotě dle příkladu 1. Horní vrstva nebyla promyta a byla zpracována obdobně jako v příkladu 1. Bylo získáno 40,1 g produktu (95|3 % teorie) s obsahem 1,5 ppm Cl.

Příklad 5'

Postup byl obdobný jako v příkladu 3· Nasazeno bylo ,50 g vody a 350 g metylizobutylketonu. Během lO.mihut při teplotě 14 - 16 °C bylo připuštěno 50 g difenyldichlorsilanu. Promyto bylo 6krát 25 g vody za přídavku 0,2 ml čpavkové vody.

Před destilací bylo místo toluenu přidáno 350 g xylenu. Bylo získáno 40,5 g produktu (96,2 % teorie) s obsahem 1,5 ppm Cl.

P ř i k 1 a d 6

Do předložená směsi 150 g vody, 350 g etylformiátu a 200 g toluenu bylo během ,0· minut při teplotě ,4 - ,6 °C připuětěno 50 g difenyldichlorsilanu stejné kvality jako v příkladě 1.

Promyto bylo 6krát 25 g vody za přídavku čpavkové vody. Po destilaci rozpouštědla, filtraci, promytí filtračního koláče 3krát 50 g toluenu a vysušení bylo získáno 32 g produktu (75 % teorie) s obsahem 11 ppm Cl.

P ř í k 1 a d 7

Postup byl obdobný jako v příkladu 3. Místo etylacetátu byl použit metyletylketon. Bylo získáno 61 g produktu (72,5 % teorie) s obsahem 2 ppm Cl.

Příklad 8

Postup byl obdobný jako v příkladu 3. Nasazeno bylo 150 g vody, 350 g butylacetátu a připuštěno bylo 50 g difenyldichlorsilanu. Roztok hydrolyzétu byl promyt 6krát'25 g vody, před destilací bylo přidáno 350 g xylénu a filtrační koláč byl promyt 3krát 50 g xylenu. Bylo získáno 39,1 g pro*duktu (92,9 % teorie) s obsahem 11 ppm Cl.

Claims (3)

1. Způsob přípravy difenylsilandiolu vyznačený tím, že difenyldichlorsilan se za intenzivního míchání e teplotě nepřevyšující 60 °C připustí do 1 až lOOnásobného hmotnostního množství organického rozpouštědla obecného vzorce RCOX, kde R znamená v.odík nebo alkyl o 1 až 3 atomech uhlíku a X znamená alkyl nebo alkoxyl o 1 až 5 atomech uhlíku s podmínkou, že pokud R znamená vodík, X znamená pouze alkoxyl o vymezeném počtu atomů uhlíku, přičemž alespoň jeden z dvojice R a X obsahuje nejméně 2 atomy uhlíku a 1 až 100násobného hmotnostního množství vody, načež se ke vzniklému roztoku hydrolyzétu přidá aromatický uhlovodík nebo směs aromatických uhlovodíků o vyšší teplotě varu než má použité organické rozpuštědlo, organické rozpouštědlo se oddestiluje a difenylsilandiol se izoluje.

2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se veškerý uhlovodík nebo jeho část nebo směs uhlovodíků nebo jejich část přidá již k výchozím složkám.

3. Způsob podle bodu 1 a 2 vyznačený tím, že roztok hydrolyzétu se promyje vodou, případně za přídavku alkalického činidla výhodně čpavkové vody a případně se zflltruje.