PL155837B1 - Sposób otrzymywania mieszaniny n-butylotrietoksysilanu i izobutylotrietoksysilanu - Google Patents

Abstract

Sposób otrzymywania mieszaniny n-butylotrietoksysilanu i izobutylotrietoksysilanu, znamienny tym, że olefinę zawierającą 4 atomy węgla w łańcuchu poddaje się reakcji hydrosililowania wodorotrietoksysilanem wobec katalizatora platynowego, którym jest kompleks platyny, uzyskany w reakcji kwasu heksachloroplatynowego z izopropanolem, osadzony na krzemionce poddanej reakcji równoważenia z roztworem tris/metylodietoksysililo-3-propylo/aminy w rozpuszczalniku organicznym, korzystnie benzenie, w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika, przy czym reakcję hydrosililowania prowadzi się w temperaturze 313 do 350 K. 5. Sposób otrzymywania mieszaniny n-butylotrietoksysilanu i izobutylotrietoksysilanu, znamienny tym, że olefinę zawierającą 4 atomy węgla w łańcuchu poddaje się reakcji hydrosililowania wodorotrietoksysilanem wobec kwasu heksachloroplatynowego roztworzonego w cykloheksanonie jako katalizatora, przy czym reakcję prowadzi się w temperaturze 313 do 350 K.

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

OPIS PATENTOWY® PL © 155837 © BI

Numer zgłoszenia: 276437

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej

Data zgłoszenia: 16.12.1988

© ImtCl^

C07F 7/18 . . .. .

Sposób otrzymywania mieszaniny n-butylotrietoksysilanu i izobutylotrietoksysilanu

Zgłoszenie ogłoszono:

25.06.1990 BUP 13/90

Uprawniony z patentu:

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznań, PL

O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.01.1992 WUP 01/92

Twórcy wynalazku:

Bogdan Marciniec, Swarzędz, PL Zenon Foltynowicz, Poznań, PL Włodzimierz Urbaniak, Poznań, PL Danuta Ławniczak, Poznań, PL (57) 1. Sposób otrzymywania mieszaniny n-butylotrietoksysilanu i izobutylotrietoksysilanu, znamienny tym, że olefinę zawierającą 4 atomy węgla w łańcuchu poddaje się reakcji hydrosililowania wodorotrietoksysilanem wobec katalizatora platynowego, którym jest kompleks platyny, uzyskany w reakcji kwasu heksachloroplatynowego z izopropanolem, osadzony na krzemionce poddanej reakcji równoważenia z roztworem tris/metylodietoksysililo-3-propylo/aminy w rozpuszczalniku organicznym, korzystnie benzenie, w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika, przy czym reakcję hydrosililowania prowadzi się w temperaturze 313 do 350 K.

5. Sposób otrzymywania mieszaniny n-butylotrietoksysilanu i izobutylotrietoksysilanu, znamienny tym, że olefinę zawierającą 4 atomy węgla w łańcuchu poddaje się reakcji hydrosililowania wodorotrietoksysilanem wobec kwasu heksachloroplatynowego roztworzonego w cykloheksanonie jako katalizatora, przy czym reakcję prowadzi się w temperaturze 313 do 350 K.

PL 155837 BI

SPOSÓB OTRZYMYWANIA MIESZANINY N-BUTYLOTRIETOKSYSILANU I IZOBUTYLOTRIETOKSYSILANU

Claims (8)

1. Zastrzeżenia , patentowe

   1. Sposób otrzymywania meszaniay n-butylotrietoksysilanu i izobutylotrietoksysilanu, znamienny tym, że olefiaę zawierającą 4 tomy węgla w łańcuchu poddaje się reakcji hydrooilioowania woooootietoksysilanem wobec katalizatora platynowego, którym jest kompleks platyny, uzyskany w reakcj kwasu heksachloroplatnoowego z izopropanolem, osadzony na krzemionce poddanej reakeci rówaowaenia z roztworem tΓis/metylodietoksytililo-3-pro· pylo/aminy w rozpuszczalniku organicznym, korzystnie benzenie, w temperaturze wrzena rozpuszccalnika, przy czym reakcję hydoroilioowania prowadoi się w temppeaturze 313 do 350 K.

   tym, tym, tym, że jako olefinę zawierającą że jako olefinę zawierającą że jako olefinę zawierającą
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny 4 atomy wgla w łańcuchu stosuje się a-butea-1.
3. 3. Sposób według zastrze 1, znamienny 4 atomy węgla w łańcuchu stosuje się izobftea^1.
4. 4. Sposób wdług zastrz. 1, znamienny

   4 atomy węgga w łańcuchu stosuje się frakcję olefaoową zawierającą mieszaninę n-butenu-1 i izobutenu-1.
5. 5. Sposób otrzymywania mieszaniny n-butylotrietokiyiilaau i izobuUylotoietokiysilanu, znamienny tym, że olefinę zawierającą 4 atomy węgga w łańcuchu poddaje się reakeci hydootiliOowania M>nonoOrietoksyiiaanem wobec kwasu heksachloroplatnnowego roztworzonego w cykloheksanonie jako katalizatora, przy czym reakcję prowdzi się w temp^e^^-turze 313 do 350 K.
6. 6. Sposób wwdług zast^. 5, znamienny tym, że jako olefinę zawierającą 4 atomy wgla w łańcuchu stosuje się n-butea-1.
7. 7. Sposób według zast^. 5, znamienny 4 atomy węgla w łańcuchu stosuje się izobutea-1.
8. 8. Sposób weddug zass^. 5, znamienny

   4 atomy węgla w łańcuchu stosuje się frakcję oleinową zawierającą mieszaninę n-butenu-1 i i^j’obutenu-1.

   tym, że jako olefinę zawierającą ty m, że jako olefinę zawierającą

   Przedmiotem wymlazlc! jest sposób otrzmywania mieszaniny n-butylotrietoksysilanu i iaobutylotrieOoksyiilanu, będącej jednym ze składników żywic bttylomeeylofeaylniilinanowych

   Dotychczas butylotrietoksysilany otrzymuje się przez alkoholizę butylotriihlorooilaau, w której to reakeci na butylotrichlorosilaa działa się alkoholem etyoowym. Produktem ubocznym tej reakcj jest chlorowodór. ButytotΓlchlorosilaa, będący substratem alkoholizy, otrzymuje się w reakcji hytoooiliOowania butanów-1 wnonoOriihloroiiranem, przy zastosowaniu katalizaoorów z grupy platyny /polskie opisy patentowe nr aar 133261, 133265 i 1332265/. Niedogodnońśią syntezy buUylotoichloooiil·aau jest stosowanie wonoooOrichlorotilanu, związku o niskiej tjmpeΓaturae wrzenia /306 k/ i bardzo duże,) lotności. Ponieważ większość kataliza0oΓÓw hy<d[OtSlitowaala buteaów jest aktywna w pnO>^żsaontch tempeeaturach /333 - 363 K/ do przeprowadzenia tej reakeci konieczne jest; stosowaje bardzo sprawnego układu schładzania gazów odlotowych w celu zawrócenia w^noooOΓic]hLorosilanu. Ponadto aby w początkowym eta· pie reakeci uzyskać podwyższoną teffiperaturę bez dużych strat wnoooOrichlorooilaau, do ukła· du dodaje się gotowy produkt real^cci., czyli mieszaninę butylotrichlaroslaanów, a w»nooo0riwprowadza się do układu w miessznaaie z butenem.

   155 837

   Zadaniem wmlazku jest opracowanie takiego sposobu otrzymywania mieszaniny n-butylotrietoksysilanu i izobutylotrietoksysilanu, który pozwoi na w^eli®lnowanie niedogodności dotychczas stosowanego sposobu.

   Zadanie to zrealioowano w;dług wynalazku poddając oleiinę zawierającą 4 atomy wgla w łańcuchu reakcji hydrosilioowania oo>ddtrOrietoksysiaanem w>bec katalizatora platynowego, którym w pierwszej odmianie wmlazku jest kompleks platyny uzyskany w reakcji kwasu heksachltropaatytowego z izopropanolem, osadzony na krzemionce poddanej reakcji równowźenia z rozOwtre/ tΓis/metylo0ietoksysilIto-3-ptoty0oa/mint w rozpuszczalniku organicznym, korzystnie benzenie, w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika. W drugiej odmianie wmlazku reakcję hydrosilioowania prowadzi się w obecności kwasu heksachloroplaynoowego roztworzonego w cykloheksanonie. W obu odmianach wmlazku reakcję hyirosililowania prowadzi się w temperaturze 313 do 350 K. Ponadto w obu odmianach wynlazku korzystnie jest stosować, Jako oleiinę zawierającą 4 atomy wyg la w łańcuchu, n-huten-1, izobuten-1 lub frakcję olefinową zawierającą mieszaninę n-butenu-1 i izobutenu-l.

   Zastosowany w pierwszej odmianie wmlazku katalizator platynow Jest katalizatoeem nowym, natom-ast kwas heksachloroplaynnowy roztworzony w cykloheksanonie Jest katalizatorem znanym z innych reakcji hydrosilioowania, nowe Jest jednak zastosowanie go do otrzymywania mieszaniny n-butylotrietoksysilanu i izobutylotrietoksysilanu sposobem według wmlazku.

   Skład meszaniny otrzymanej sposobem widług wmlazku jest uzależniony od tego jaka olefina zawierająca 4 atomy wgla w łańcuchu zostanie zastosowana do reakcji h^lΓOtililownia. Przykładowo w przypadku zastosowania jako substratu n-butenu-1 łub frakcji olefinowej zawierającej przewiżającą ilość n-butenu-1, w produkcie ilośctowo przeważa n-butylotrietoksysilan.

   Szybkość WP^;,owodzaliia do układu reakcyjnego olefiny zawierającej 4 atomy wgla w łańcuchu, uzależniona jest od rodzaju stosowanej aparatury, zwłaszcza od wielkości reaktora, a także od ilości drugiego substratu i katalizatora. Reakcję h^ydΓOSil^towania należy prowadzić do całkowitej kornwrrji w)totrtrietoksysilanu. W przypadku wcześniejszego przerwania procesu hydrf^oii^.i^l^c^wani.a, pozostały w mieszaninie poreakcyjnej w>totoOrietoksysilai należy z niej oddestylować.

   Sposób według wynalazku pozwala na otrymywmie mieszaniny n-butylttrietoksysilanu i izobutylotrietoksysilanu bezpośrednio w reakcji ht^osilitooaiia prowadzonej w środowisku jednego z reagentów, czyli wotototrietoksysilanu. Ponieważ temperatura wrzenia w>toor0rirtoksysilanu /407 K/ jest znacznie w^sza od temperatury prowadzenia reakcji nie wsypuje konieczność stosowania stemplikowanych urządzeń technicznych.

   ^^ajność oraz selektywitść procesu uzyskiwane w sposobie wcedług wmlazku są porównywalne z uzyskiwanymi dttychczatow/ sposobem.

   Wynalazek ilustrują poniższe przykłady.

   Przykład I. Krzemionkę szerokoporowatą, gruboziarnistą /0,3 - 0,5 cm/ w ilości. ^30g obraMano ^przez I6h w tanzenowm roztworze ^/60 cra^/ trls/metylodietoksysilij-J-prop^ylt/amⁱi^{t /5} cm^Ą jtagodnie odgrzewając pod chło^dnic^ą zwOtn^ą do temperatur^y w^enia rozpjszczalnite. 12,5 ^g tok zmodyfikowanej krie/ioiki równow^ono z ^6,6 crr w>ć .ego roztworu •z -z χ kwasu hrksach^loropla^titowe^gt ^/0,01.9 ^g Rt/^i^m'’/ w ³⁰ cm³ benzenu z dodatkdem 5 cm³ izopropanolu, łagodnie ogrzewając przez 16 h pod chłodnicą zwrotną. Po zdekaittwaίiiu katalizator umieszczono w aparacie So^hleta i przemywano benzenem przez 12 h, a następnie wsuszono pod próżnią w temperaturze pokojowej.

   3 3

   Następnie w reaktorze szklanym o pojemności 30 cm^ umieszczono 20 era otrzymanego w^żej katalizatora platynowej, dziano ¹⁰ cm’ wo^ootoietoksysilsinu i rozpoczęto dozowanie n-^butenu-l. z szyłoteścią O,^{5 d}cm^/h. ^Reakcj^ę prowacjono w temperaturze ³¹³ K przez l⁶ h. Uzyskano całkowitą konwee^i^.ję w>totrOrietoksysilanu.

   155 837

   Wydajność procesu wmiosła 0,9 cm?/h, selektywność ⁸Q$, a skład uzyskanego produktu - ⁵ izobutylotrietoksysilanu i 95$ n-butylotrietoksysilanu.

   Przy^kład II. W reaktorze szklanym o pojemności ³⁰ cm? uMeszczono ²⁰ cm? totalizatora ^platynowe^go otrzymanego jak w ^prz^ykła^dzie I, ¹⁰ cm? wdaro-trietotoysilanu i roz^poczęto dozoranie n~^butenu-1 z sz^ybkością ^0,5 <1αη?/ίι. Reakcję prowadzono w temperaturze 350 K przez 10 h. Przy całkowitej konwersji w^dads0fietoksysilanu w^j^ść procesu Wniosła ^1,1 cm?/^ se^l^(^l<y^wmoś^ć - 75%, a skła^d pro^duktu - 5$ 1-zo^tylotr.i.etotoysi.lanu i 95$ n-butylotrietoksysilanu.

   3 3

   Przykład III. W szklanym reaktorze o pojemności 25 cm umieszczono 10 cm wotaootaietoksysilanu oraz ^0,1 cra? ^0,1 M roztworu krasu he^kjachloropla^tndowr^go w ογ^^Λjanonie^, po czym z sz^ybkością 0^,5 cm?/h dozowano n-^buten-l. Reakcję prowadzono przez ¹⁰ h w temperaturze 320 K. Przy całkowitej kor^łwersi w>daooOfietoksysilanu wdajność wydosła ^1,4 cm?/^ selektywno^ść - ⁸5%, a stoacl joroduktu - 5$ ⁱzo^butylotrietokj^ysⁱlanu i 95$ n-butylotrieooksysilanu.

   ^Prz^ykład IV. W reaktorze szklanym o ^pojemności ³⁰ cn? umieszczono ²⁰ cm? katalizatora ^platynowe^go otazymanegjo ja^k w ^prz^ykładzie ^I oraz ¹⁰ co? w>^daoo⁰ΓSetoksysi^lanu, po cz^ym rozpoczęta ^dozowanie ⁱzobu^tenu-^1, z szykością ^0,5 ^dcm?/^h. Reakcj^ę prowadzono w temperaturze 330 K przez 16 h. Przy całkowitej konwe^si wodaosdtietaksysilanu produkt uz^ystano z w^anością ^0,8 cm?/^ ^prz^y selektymości ⁶0$. Slkłacl taoduktu ^był nast^ępuj^ąc^y: 64$ izobutylotrietokjyjilanu i 36$ n-butylotrietokjtjilanu.

   ^Prz^ykład V. ^W reaktorze szklanym o pojemności ²5 co? umieszczono 10 cn? iwodoro^trietaks^tsilanu oraz ^0,1 cm? ^0,1 M roztworu krasu ^heksmc^hloΓoplatⁿdOwe^go w wkloheks^onie. Izo^uten-¹ dozowano z sz^kością 0^,5 dcm?/^h. Reakcj^ę prowadzono przez ¹² h w temperaturze 315 K do całkowitej konwersji w>dadoOrSetdksysilanu. Wyyamność reakcji wnńosła ^1,25 0^/1^ jej selekt^rno^ - ⁸5$ a skład produktu - 77% ^mzobutylotsietokj^tsilanu i 23$ -butylcti'! e^c^ksys jili^nu.

   3 3

   Przykład VI. W reaktorze szklanym o pojemności 30 cm umieszczono 20 cm katalizatora ptatynowe^ otazymane^ ja^k w przekładzie I oraz ¹⁰ cn? w>^dado0r^setoksysilanu. ^Nast^ępnie^, z sz^kośc^ ^0,5 dca?^/h dozowano frakcj^ę oh-eftaow o składzie: 75$

   12$ izobutenu-2 oraz 13$ inne związki Cł. ReaKcję prowadzono w temperaturze 33OK przez 15 h do całkowitej konwersji woOaoodrSetoksysilanu. Wytajność reakcji wynosła 1 crntah, jelektw'ność - 80%, a skład produktu - 5$ izdbutylotsietokstjilanu i 95$ n-butylotrietokjtsilanu.

   ^Przykład ^VII. ^W reaktorze szklanym o pojemności ²5 ca? umieszczono ¹⁰ cn? wo^o^t ietotoysilanu oraz ^0,1 cn? O,¹ M roztworu ^krasu ^heksachloΓopla^tydewe^go w wkloheksanonie. ^Izo^butem-^{1 d}ozowamo z sz^kośc^ ^0,5 ^dcm?/h. ReaKcję prowadzono w temperaturze 35OK przez ^{10 h}. ^Prz^y całkowitej ko^wer;)! -trietoksysilanu ^w^^_vjnoś^ć wni-csła ¹>²5 cm?/h, selektywność - 80$ a skład produktu - 96$ izobutylotsietokjtsilanu i 4$ n-butylotrietoksysilanu.